institución educativa cacaotal - Apuntesdeciencias

INSTITUCIÓN EDUCATIVA CACAOTAL
TEXTO GUÍA DE CIENCIAS NATURALES Y EDUCACIÓN AMBIENTAL
Docente orientador: Esp. Luis Eduardo Olmos Vergara
Grado: Sexto
Estudiante: _____________________________
Dirección: ______________________________
Presentación
El módulo de Ciencias Naturales y Educación Ambiental nace de un esfuerzo por tratar de sembrar en los
estudiantes de la IE Cacaotal el espíritu científico y tecnológico del mundo globalizado en el cual nos
encontramos inmersos.
Resulta agradable orientar al estudiante con ayudas didácticas como estas cartillas que además de contener
los temas que deben ser tratados en el grado sexto de Educación Básica Secundaria, muestran mediante
gráficos y tablas información de carácter relevante para el aprendizaje de esta área de enseñanza obligatoria
según Estándares propuestos por el Ministerio de Educación Nacional.
Espero que el aporte como Docente orientador y formador en el área de Ciencias Naturales contribuya en
usted joven estudiante al mejoramiento académico y a ser competente en estos momentos de grandes
exigencias en el mundo.
Cordialmente,
Esp. Luis Eduardo Olmos Vergara
Tabla de Contenidos
LAS CIENCIAS NATURALES, EL METODO CIENTIFICO Y EL MICROSCOPIO .................................................................... 1
LA CÉLULA Y LAS TEORIAS DEL ORIGEN DE LA VIDA ............................................................................................................. 5
LOS TEJIDOS .......................................................................................................................................................................................... 14
ORGANIZACIÓN Y CLASIFICACIÓN DE LOS SERES VIVOS ..................................................................................................... 17
FUNCIONES BIOLOGICAS EN LOS SERES VIVOS ....................................................................................................................... 25
EL SISTEMA LOCOMOTOR HUMANO ............................................................................................................................................ 27
LA ECOLOGÍA Y LOS ECOSISTEMAS .............................................................................................................................................. 37
LA QUÍMICA Y LA FISICA................................................................................................................................................................... 41
UNIDAD # 1
LAS CIENCIAS NATURALES, EL METODO CIENTIFICO Y EL MICROSCOPIO
L
as ciencias naturales abarcan todas las
disciplinas científicas que se dedican al
estudio de la naturaleza. Se encargan de los
aspectos físicos de la realidad, a diferencia de las
ciencias
sociales
que
estudian
los
factores
humanos.
EL MÉTODO CIENTÍFICO
El método científico es un proceso destinado a
explicar fenómenos, establecer relaciones entre los
hechos y enunciar leyes que expliquen los
fenómenos físicos del mundo y permitan obtener,
con estos conocimientos, aplicaciones útiles al
hombre.
Pueden mencionarse cinco
grandes ciencias naturales:
la biología, la física, la
química, la geología y la
astronomía.
La biología estudia el
origen, la evolución y las
propiedades de los seres
vivos. Por lo tanto se
encarga de los fenómenos
vinculados a los organismos
vivos. La medicina, la zoología y la botánica forman
parte de la biología.
La física es la ciencia natural que se centra en las
propiedades e interacciones de la materia, la
energía, el espacio y el tiempo. Los componentes
fundamentales del universo forman parte de su
campo de acción.
La química, en cambio, se focaliza en la materia: su
composición, estructura, propiedades y cambios
que experimenta durante distintos tipos de
reacciones.
La geología analiza el interior del globo terrestre
(materia, cambios, estructuras, etc.). La hidrología,
la meteorología y la oceanografía son ciencias que
pueden incluirse dentro de la geología.
La astronomía, por último, es la ciencia de los
cuerpos celestes. Los astrónomos estudian los
planetas, las estrellas, los satélites y todos aquellos
cuerpos y fenómenos que se encuentren más allá
de la frontera terrestre.
Los científicos emplean el
método científico como una
forma planificada de trabajar.
Toda investigación científica se
somete siempre a una "prueba de la verdad" que
consiste en que sus descubrimientos pueden ser
comprobados, mediante experimentación, por
cualquier persona y en cualquier lugar, y en que sus
hipótesis son revisadas y cambiadas si no se
cumplen.
Existen dos tipos de métodos científicos, ellos son:
El método experimental o inductivo
Es un método que saca conclusiones generales de
algo particular.
Este ha sido el
método científico
más común.
Se caracteriza por
tener 4 etapas
básicas:
Observación y registro de todos los hechos
Análisis y clasificación de los hechos
Derivación inductiva de una generalización
a partir de los hechos
 Contrastación
En una primera etapa se deberían observar y
registrar todos los hechos y luego analizarlos y
clasificarlos ordenadamente.
A partir de los datos procesados se deriva una
hipótesis que solucione el problema basada en el
análisis lógico de los datos procesados. Esta
derivación de hipótesis se hace siguiendo un
razonamiento inductivo.
En la última etapa se deduce una implicación
contrastadora de hipótesis. Esta implicación
debería ocurrir en el caso de que la hipótesis sea
verdadera, así si se confirma la implicación
contrastadora de hipótesis quedará validada la
hipótesis principal.



IMPORTANCIA DE LAS CIENCIAS NATURALES EN
LA VIDA DEL HOMBRE
A lo largo de estas últimas décadas, las ciencias de
la
Naturaleza
fueron
impregnando
progresivamente la sociedad y la vida social.
La Ciencia ha venido
a constituir una de
las claves esenciales
para entender el
cómo y el porqué de
las
cosas,
contribuyendo a las
satisfacciones
de
necesidades humanas y a la solución de problemas
sociales.
1
El método teórico o deductivo
Esté método se utiliza menos que el método
experimental o inductivo. Se le llama deductivo
porque en esencia consiste en sacar consecuencias
(deducir) de un principio o suposición.
El método deductivo infiere los hechos observados
basándose en
la ley general
(a diferencia
del inductivo,
en el cual se
formulan
leyes a partir
de
hechos
observados).
diferentes magnitudes físicas. De esta manera
pueden estudiar qué relación existe entre una
magnitud y la otra.
Ejemplo: Si lanzamos la tiza junto a una hoja de
papel arrugada, vemos que llegan al suelo
prácticamente al mismo tiempo. Si seguimos esta
línea de investigación y lanzamos una hoja de papel
arrugada y otra hoja sin arrugar desde la misma
altura, vemos que la hoja arrugada llega mucho
antes al suelo.
Emisión de conclusiones
El análisis de los datos experimentales permite al
científico comprobar si su hipótesis era correcta y
dar una explicación científica al hecho o fenómeno
observado. La emisión de conclusiones consiste en
la interpretación de los hechos observados de
acuerdo con los datos experimentales.
A veces se repiten ciertas pautas en todos los
hechos y fenómenos observados. En este caso
puede enunciarse una ley. Una ley científica es la
formulación de las regularidades observadas en un
hecho o fenómeno natural. Por lo general, se
expresa matemáticamente.
Las leyes científicas se integran en teorías. Una
teoría científica es una explicación global de una
serie de observaciones y leyes interrelacionadas.
PASOS DEL METODO CIENTIFICO
El método científico consta de las siguientes fases:
 Observación
 Formulación de hipótesis
 Experimentación
 Emisión de conclusiones
Observación
Consiste en examinar atentamente los hechos y
fenómenos que tienen lugar en la naturaleza y que
pueden ser percibidos por los sentidos.
Ejemplo: Queremos estudiar si la velocidad de
caída libre de los cuerpos depende de su masa. Para
ello, dejamos caer, desde una misma altura una tiza
y una hoja de papel. Observamos que la tiza llega
mucho antes que el papel al suelo. Si medimos la
masa de la tiza, vemos que ésta es mayor que la
masa del papel.
Ejemplo: A la vista de los resultados
experimentales, se puede concluir que no es la
masa la que determina que un objeto caiga antes
que otro en la Tierra; más bien, será la forma del
objeto la determinante. Como comprobación de
nuestro resultado deducimos que nuestra hipótesis
inicial era incorrecta. Tenemos, por ejemplo, el caso
de un paracaidista: su masa es la misma con el
paracaídas abierto y sin abrir; sin embargo, cae
mucho más rápido si el paracaídas se encuentra
cerrado.
Formulación de hipótesis
Después de las observaciones, el científico se
plantea el cómo y el porqué de lo que ha ocurrido y
formula una hipótesis. Formular una hipótesis
consiste en elaborar una explicación provisional de
los hechos observados y de sus posibles causas.
Ejemplo: Podemos formular, como hipótesis, el
siguiente razonamiento: "Cae con mayor velocidad
el cuerpo que posee mayor masa".
PASOS DEL METODO CIENTIFICO
j
Experimentación
Una vez formulada la hipótesis, el científico debe
comprobar si es cierta. Para ello realizará múltiples
experimentos modificando las variables que
intervienen en el proceso y comprobará si se
cumple su hipótesis. Experimentar consiste en
reproducir y observar varias veces el hecho o
fenómeno que se quiere estudiar, modificando las
circunstancias que se consideren convenientes.
Durante la experimentación, los científicos
acostumbran a realizar múltiples medidas de
2
EL MICROSCOPIO
Es un instrumento que permite observar objetos que son demasiado pequeños para ser vistos a simple vista.
El tipo más común y el primero que se inventó es el microscopio óptico. Se trata de un instrumento óptico que
contiene dos o más lentes que permiten obtener una imagen aumentada del objeto y que funciona por
refracción. La ciencia que investiga los objetos pequeños utilizando este instrumento se llama microscopía.
HISTORIA DEL MICROSCOPIO
El microscopio se inventó, hacia 1610, por Galileo,
según los italianos, o por Zacarias Jansen, en
opinión de los holandeses.
existía un deseo científico de observar los detalles
de estructuras celulares ( núcleo, mitocondria...
etc.).
El microscopio electrónico de transmisión (T.E.M.)
fué
el primer
tipo
de
microscopio
electrónico desarrollado este utiliza un haz de
electrones en lugar de luz para enfocar la muestra
consiguiendo aumentos de 100.000 X. Fue
desarrollada por Max Knoll y Ernst Ruska en
Alemania en 1931. Posteriormente, en 1942 se
desarrolla el microscopio electrónico de barrido
(SEM).
La palabra microscopio fue utilizada por primera
vez por los componentes de la "Accademia dei
Lincei" una sociedad científica a la
que pertenecía Galileo y que
publicaron un trabajo sobre la
observación microscópica del aspecto
de una abeja.
Sin embargo las primeras publicaciones
importantes en el campo de la microscopia
aparecen en 1660 y 1665
cuando Malpighi prueba la teoría de
Harvey sobre la
circulación
sanguínea
al
observar
al
microscopio
los
capilares
sanguíneos y Hooke publica su obra
Micrographia.
LAS PARTES DEL MICROSCOPIO
El microscopio está formado por tres partes que
son:
A mediados del siglo XVII un comerciante
holandés, Leeuwenhoek, utilizando microscopios
simples de fabricación propia describió
por primera vez protozoos, bacterias,
espermatozoides y glóbulos rojos.
Durante el siglo XVIII el microscopio
sufrió diversos adelantos mecánicos que
aumentaron su estabilidad y su facilidad de uso
aunque no se desarrollaron mejoras
ópticas.
Las mejoras más importantes de la
óptica
surgieron
en
1877
cuando Abbe publica su teoría del
microscopio y por encargo de Carl
Zeiss mejora la microscopía de
inmersión sustituyendo el agua por
aceite de cedro lo que permite
obtener aumentos de 2000A
principios de los años 30 se había
alcanzado el limite teórico para los
microscopios ópticos no consiguiendo estos,
aumentos superiores a 500X o 1000X sin embargo
PARTE MECÁNICA:
Son una serie de piezas donde se instalan los lentes
y posee mecanismos de movimiento controlado
para el enfoque, las piezas que forman este sistema
son:
Soporte o brazo: Une el tubo a la platina y sirve
para tomar el microscopio y trasladarlo de un lugar
a otro.
Base o pie, estructura metálica en forma de U ó V,
sirve de sostén y da estabilidad.
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Tubo ocular: Tiene forma cilíndrica y está
ennegrecido internamente para evitar las molestias
que ocasionan los reflejos de la luz. En su parte
superior se encuentra un orificio donde se coloca el
ocular y en la parte inferior lleva el "revólver" que
soporta los objetivos.
Tornillo
macrométrico:
Permite
realizar
movimientos verticales grandes, es decir mueve el
tubo de arriba hacia abajo permitiendo un enfoque
rápido, es un tornillo grande.
Tornillo
micrométrico:
Permite
realizar
movimientos lentos, por lo cual sirve para afinar y
precisar el enfoque, el tornillo es pequeño.
Revólver: Estructura circular giratoria donde van
enroscados los objetivos. Permite la colocación en
posición correcta del objetivo que se va a usar.
Carro: Dispositivo colocado sobre la platina que
permite deslizar la preparación de derecha a
izquierda y de atrás hacia delante.
Platina: Se utiliza para colocar la preparación u
objeto que se va a observar, puede ser fija o
giratoria, tiene un hueco en el centro para dejar
pasar los rayos luminosos.
Pinzas del portaobjeto: Sirven para sostener la
preparación.
números, tenemos oculares de 4X, 6X, 8X, 9X, 10X,
l2X, 15X, 20X.
Objetivos: Son los que están ubicados en el extremo
inferior del tubo en la pieza llamada "revólver" y
son los que están cerca del objeto que se va a
observar. Los objetivos pueden ser "secos" o de
"inmersión".
PARTE DE ILUMINACIÓN:
Está constituido por las partes del microscopio,
cuya función está relacionada con la entrada de luz
a través del aparato que ilumina la preparación.
Está compuesto por:
 El Espejo: Su función es la de desviar los
rayos de luz hacia el objeto que se va a
observar, el espejo presenta dos caras, una
plana y otra cóncava. La cara plana se
utiliza para observar con luz artificial y la
cóncava para observar con luz natural. Los
nuevos modelos de microscopio no llevan
espejo, sino una lámpara que sustituye su
función.
 Condensador: Es una lente o sistema de
lentes que se encuentran colocado debajo
de la platina y su función es la de
concentrar la luz sobre el objeto que se va
a observar.
 Diafragma: Regula la cantidad de luz que
debe pasa a través de éste hacia la platina.
PARTE ÓPTICA:
Está constituido por una serie de lentes que
permiten además de aumentar y dar nitidez a la
imagen. Estos lentes son:
Oculares: Tienen como función multiplicar el
aumento logrado por el objetivo, el aumento que se
logra con ellos se representa por un número entero
acompañado de una X, lo cual significa tantos
4
R
UNIDAD # 2
LA CÉLULA Y LAS TEORIAS DEL ORIGEN DE LA VIDA
obert Hooke descubrió que los seres vivos están formados por estructuras microscópicas elementales
que denominaron células.
Salvo contadas excepciones, las células son diminutas. Su forma es muy variada: algunas son esféricas,
otras son prismáticas y otras tienen forma cilíndrica. Básicamente, encontramos dos tipos de células: las
células procariotas, sin núcleo, y las eucariotas, con núcleo
TEORÍA CELULAR
Schleiden, en 1838, comunicó sus trabajos sobre la estructura microscópica de las
plantas y concluyó que todas estaban formadas por células, y Schwann, en 1839,
extendió esta conclusión a los animales. Surgió entonces la teoría celular, que tenía
los siguientes principios:
 Todos los seres vivos están constituidos por una o más células; es decir, la
célula es la unidad morfológica de todos los seres vivos.
 La célula es capaz de realizar todos los procesos necesarios para
permanecer con vida; es decir, la célula es la unidad fisiológica de los organismos.
 Toda célula proviene de otra célula.
 La célula contiene toda la información sobre la síntesis de su estructura y el control de su
funcionamiento y es capaz de transmitirla a sus descendientes; es decir, la célula es la unidad genética
autónoma de los seres vivos.
Los dos primeros principios fueron establecidos por Schleiden y Schwann; posteriormente, Virchow aportó el
tercero, y Sutton y Boveri, el cuarto.
ORGANIZACIÓN CELULAR
Los
organismos
pluricelulares
presentan
una
determinada
organización de sus células, en distintos
niveles, que son:
Célula: mínima unidad que forma parte
de un ser vivo.
Tejido: conjunto de células que tienen
características y funciones similares y
con un mismo origen.
Órgano: conjunto de tejidos unidos y
coordinados para cumplir una función
específica. Por ejemplo: pulmón,
corazón, estómago, etcétera. En el caso
de los vegetales, son considerados
órganos: la raíz, las semillas, las hojas,
las flor, etc.
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Sistemas: resultado de la unión de varios órganos, los cuales funcionan de una forma coordinada para
desempeñar un rol determinado. Por ejemplo: se habla de Sistema Digestivo, Renal, Circulatorio, Nervioso,
Reproductor, etc.
Organismo: es un ser vivo formado por un conjunto de sistemas, que trabajan armónicamente.
De acuerdo con las características de estos cuatro elementos principales se distinguen dos tipos de célula:
eucariota y procariota.
La forma de las células es
muy variada: cilíndrica,
esférica, estrellada, de
disco, etc. Siempre tienen
volumen, solo unas pocas
son planas. En el ser
humano se cree que hay
más de 100 billones de
células. Sin embargo, no
todas poseen la misma
forma. Se calcula que
existen hasta 250 tipos de
células diferentes en el
cuerpo humano.
El tamaño de las células
también es muy variable; una bacteria puede medir 1-2 micras de longitud, mientras que una célula nerviosa
de ballena mide varios metros.
La mayoría de las células tienen tres partes principales: la membrana, el citoplasma y el núcleo.
 La membrana plasmática separa la célula del exterior, la protege y regula la entrada y salida de
sustancias.
 El citoplasma es el interior celular. En él hay unas estructuras que se llaman orgánulos, que
desempeñan diferentes funciones celulares (respiración, elaboración o almacenamiento de
sustancias, etc.).
 El núcleo celular es el centro de control de la célula. Se encuentra separado del citoplasma por una
envoltura nuclear.
De acuerdo con
la existencia o
ausencia
de
núcleo,
las
células
se
clasifican en dos
grupos:
Las
células
procariotas
tienen
una
organización
muy sencilla y
carecen
de
núcleo.
Las
eubacterias y las
arqueobacterias
son
células
procariotas.
Las
células
eucariotas son
todas las que
tienen núcleo. Las células animales, las vegetales, las de los hongos y las de protoctistas (algas y protozoos)
son eucariotas. Son células más complejas que las anteriores y tienen un núcleo delimitado por una doble
membrana.
Tomado de http://co.kalipedia.com/ciencias-vida/tema/celulas.html?x=20070417klpcnavid_20.Kes
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Las células son la porción más pequeña de materia viva capaz de realizar todas las funciones de los seres
vivos, como reproducirse, respirar, crecer y producir energía. Existen dos tipos de células con respecto a su
origen: las células animales y las células vegetales.
Tanto la célula vegetal como la
animal poseen membrana
celular, pero la célula vegetal
cuenta además con una pared
celular de celulosa que le da
rigidez.
La célula vegetal contiene
también cloroplastos, que son
los organelos capaces de
sintetizar azúcares a partir de
dióxido de carbono, agua y luz
solar.
Finalmente, la célula vegetal
tiene un o dos vacuolas que
ocupan casi todo su interior,
mientras que la célula animal
tiene varias vacuolas más
pequeñas.
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ESTRUCTURAS DE LA CELULA EUCARIOTICA
MEMBRANA PLASMÁTICA
La membrana celular se caracteriza porque:
Rodea a toda la célula y mantiene su integridad.
Está compuesta por dos sustancias orgánicas: proteínas y
lípidos, específicamente fosfolípidos. Los fosfolípidos están
dispuestos formando una doble capa (bicapa lipídica), donde se
encuentran sumergidas las proteínas.
Es una estructura dinámica.
Es una membrana semipermeable o selectiva, esto indica que
sólo pasan algunas sustancias (moléculas) a través de ella.
Tiene la capacidad de modificarse y en este proceso forma poros
y canales.
FUNCIONES DE LA MEMBRANA CELULAR
 Regula el paso de sustancias hacia el interior de la célula y viceversa. Esto quiere decir que incorpora
nutrientes al interior de la célula y permite el paso de desechos hacia el exterior.
 Como estructura dinámica, permite el paso de ciertas sustancias e impide el paso de otras.
 Aísla y protege a la célula del ambiente externo.
EL CITOPLASMA Y LOS ORGANULOS CELULARES
Se caracteriza porque:
Es una estructura celular que se ubica entre la membrana celular y el núcleo.
Contiene un conjunto de estructuras muy pequeñas, llamadas organelos celulares.
Está constituido por una sustancia semilíquida.
Químicamente, está formado por agua, y en él se encuentran en
suspensión, o disueltas, distintas sustancias como proteínas, enzimas,
líquidos, hidratos de carbono, sales minerales, etc.
FUNCIONES DEL CITOPLASMA
Al citoplasma se incorporan una serie de sustancias, que van a ser
transformadas o desintegradas para liberar energía.
En el citoplasma se almacenan ciertas sustancias de reserva.
El citoplasma es el soporte que da forma a la célula y es la base de sus
movimientos.
LOS ORGANÉLOS CELULARES
Son pequeñas estructuras intracelulares, delimitadas por una o dos membranas. Cada una de ellas realiza una
determinada función, permitiendo la vida de la célula. Por la función que cumple cada organélo, la gran
mayoría se encuentra en todas las células, a excepción de algunos, que solo están presentes en ciertas células
de determinados organismos.
MITOCONDRIAS: Realiza la respiración celular. Transforma la materia orgánica en energía: ATP.
RIBOSOMAS: Sintetizan proteínas según el código descifrado del ARN mensajero que a su vez es copia del
ADN.
RETICULO ENDOPLASMATICO: Distribuye, recoge, almacena y transporta las proteínas fabricadas en los
ribosomas. También fabrica lípidos y construye la membrana nuclear.
APARATO DE GOLGI: Almacena y clasifica las proteínas que recibe del retículo endoplasmatico.
LISOSOMAS: Pequeñas esferas membranosas que almacenan enzimas digestivas que ayudan a digerir los
alimentos.
PARED CELULAR: Da soporte, protección y esqueleto a la célula vegetal. Está formada por capas
superpuestas de celulosa.
CLOROPLASTO: Orgánulo capaz de realizar la fotosíntesis: la transformación de la materia inorgánica en
orgánica.
CENTRIOLOS: Agregado de microtúbulos cilíndricos que forman los cilios y los flagelos y facilitan la
división celular en células animales.
VACUOLAS: Acumulan sustancias de reserva o de desecho.
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EL NÚCLEO
La función del núcleo es dirigir la actividad celular, es decir, regula el funcionamiento de todos los organélo
celulares.
CARACTERISTICAS DEL NUCLEO
 Ser voluminoso.
 Ocupar una posición central en la célula.
 Estar delimitado por la membrana nuclear. Ésta presenta poros definidos, que permiten el
intercambio de moléculas entre el núcleo y el citoplasma.
En el interior del núcleo se pueden encontrar:
Nucleoplasma o jugo nuclear.
Nucléolo: cuerpo esférico, formado por proteínas, ácido desoxirribonucleico (ADN) y ácido ribonucleico
(ARN), ambos compuestos orgánicos. El nucléolo tiene la información para fabricar las proteínas.
Material genético: está organizado en verdaderas hebras llamadas cromatinas, formadas por ADN. Cuando la
célula se reproduce, la cromatina se condensa y forma unas estructuras llamadas cromosomas, donde está
contenida toda la información genética propia de cada ser vivo.
TEORÍAS DEL ORIGEN DE LA VIDA
Uno de los temas más fascinantes en las ciencias naturales se encuentra en el tema de la vida, ¿Cómo y cuándo
se originó la vida?, La vida es resultado de una generación espontánea de la vida inerte que a través de
millones de años se abrió paso para que ciertas moléculas lograran duplicarse dando origen a procesos que
hoy llamamos vida, o fue la vida sembrada o bien por un ser superior (teoría religiosa) o bien llegó procedente
en piedras u otros objetos procedentes del espacio y que de alguna forma estas “semillas” encontraron el
terreno propicio para duplicarse y generar la vida (teoría de la panspermia). Como se puede apreciar
encontramos toda una rama de la ciencia en la biología que trata de explicarnos sobre el cómo se originó la
vida, y en nuestro interior también es una pregunta de acuciosamente y frecuentemente viene a nuestra
mente y de alguna forma encontrar respuesta nos define en muchos campos, como son nuestras creencias y
principios.
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GENERACIÓN ESPONTÁNEA
no son pequeños ni lactantes, minúsculos ni
deformes sino muy bien formados que pueden
saltar”
La generación espontánea plantea que la vida se
originó a partir de la materia inorgánica. Quienes
plantearon esta teoría fueron Ovidio, Lucrecio, Virgilio, Aristóteles, Van Helmont, Francesco Redi,
Antón Van Leeuwenhoek, John Needham y
Spallanzani.
Ovidio realizó uno de los primeros trabajos que
llamó "Metamorfosis", donde narra que después del
diluvio universal se sembraron piedras que luego
se convirtieron en personas, y que de la tierra
surgieron diversos animales.
Francesco Redi, médico y naturista italiano, fue el
primero que puso en
duda la generación
espontánea.
Él
afirmaba que las
larvas encontradas en
la
carne
eran
depositadas por las
moscas que se posaban sobre ella. Para reafirmar
su teoría realizó la siguiente experiencia:
Lucrecio manifestó que la tierra pudo engendrar
vida al azar; unas veces al crear numerosas
monstruosidades y en otras, bellas realizaciones.
Tomó vanos frascos de boca ancha en donde colocó
trozos de carne de pescado; unos los tapó en forma
hermética y otros los dejó abiertos.
Virgilio en sus "Geórgicas", narra el nacimiento de
abejas de las entrañas de un toro en putrefacción
muerto con ciertas técnicas.
Aristóteles fue un gran defensor de la teoría sobre
la generación espontánea, en la que reconoce un
principio pasivo, que es la materia, y otro activo
que le da forma a la misma.
Así, por ejemplo, e;
lodo, constituye el
principio pasivo y es
posible que de él
salgan moscas o
mosquitos, gracias al
principio activo, o
sea, que este último
no es una sustancia,
sino que se le considera como una "capacidad para
hacer algo. Aristóteles, sostuvo que los seres vivos
proceden de otros idénticos a ellos, aunque
también nacen de la materia inerte.
En los frascos sellados no aparecieron larvas y en
los abiertos encontró gran cantidad de ellas.
Anton Van Leeuwenhoek, biólogo holandés,
perfeccionó el microscopio y pudo observar
infinidad de seres que no provenían de ningún
proceso razonable que hubiera podido crear estos
organismos. La única explicación dada al
experimento de Redi, no fue otra que la generación
espontánea".
John Needham presenta varios argumentos para
sustentar la generación espontánea:
“Calienta varios frascos con caldos nutritivos, los
sella de manera conveniente y los deja en reposo
por algunos días, al cabo de los cuales aparecen
varios organismos." .,
Van Helmont fue un célebre fisiólogo (principios
del siglo XVIII, quien indica una serie de métodos
curiosos para producir la vida.
Una de las fórmulas descritas por él, es la siguiente:
Spallanzani científico italiano, pone en duda los
argumentos de Needham y repite la misma
experiencia, pero esta vez hierve por más tiempo
los caldos nutritivos. Comprueba que en ellos no
aparecen microorganismos y lo critica al decir que:
“Si no se calientan bien los caldos, no se eliminan
todas las formas de vida”
“se coloca un vaso lleno de trigo y se cubre con una
camisa (se prefiere una de mujer), por espacio de
unos 21 días; al cabo de este tiempo, el fermento
originado en la camisa y transformado por el olor
de los granos, convierte el trigo en ratones. Éstos
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Needham responde a la crítica y argumenta que:
durante varios minutos hasta que salió vapor por el
extremo abierto del cuello.
"...Cuando se calienta demasiado se destruye en los
caldos el poder vegetativo o principio activo generador de la forma y vitalidad".
Una vez frío el líquido, éste permaneció inalterado
por
tiempo
indefinido
sin
aparecer
microorganismos. Al finalizar su experiencia, cortó
el cuello del matraz con un golpe de lima sin
tocarlo; al cabo de algunos días, empezaron a
aparecer microorganismos y pudo demostrar que
Needham estaba equivocado. En el matraz con
cuello de cisne, el caldo permaneció inalterable,
porque el aire que entra en contacto con él, pierde
la mayoría de los microorganismos, los cuales
quedan adheridos a las paredes del tubo. Al
quebrar el cuello del matraz, los microorganismos
del aire invaden el líquido y se reproducen en
abundancia.
Spallanzani lo refuta y hace notar que la fuerza
vegetativa persiste, pues al exponer los caldos al
aire
libre,
los
gérmenes
se
desarrollan
sobre
ellos.
A pesar de esto, la
creencia
de
la
generación
espontánea
duró
hasta fines del siglo
XIX (1862) cuando el médico Louis Pasteur publicó
los resultados de sus experiencias.
Louis Pasteur demostró que el aire es fuente común
de microorganismos. La materia no viva se
contamina a partir de las bacterias presentes en el
aire, en el suelo y en los objetos. Probó que los
microorganismos no aparecen cuando las
soluciones nutritivas son esterilizadas en forma
previa y refutó los argumentos de John Needham
sobre la destrucción del principio activo por el calentamiento excesivo de las sustancias con una
experiencia donde usó "matraces con cuello de
cisne"; con ellos llevó a cabo el siguiente trabajo:
...En un matraz de vidrio colocó levadura de cerveza
con azúcar, orina, jugo de remolacha y agua de pimienta, sustancias que se alteran con facilidad al
contacto con el aire; luego alargó el cuello del
matraz para hacerle curvaturas, hirvió el líquido
Este procedimiento de la pasteurización se utiliza
en la actualidad para la conservación de agua potable, en la preparación industrial de leche y en la
medicina.
EL CREACIONISMO
El creacionismo es una teoría que plantea la creación de la vida por algún poder sobrenatural. El postulado
tiene poca aceptación científica. Sin embargo, la ciencia no ha podido dar respuestas definitivas respecto del
origen de la vida y le es difícil descartar el impulso creador inicial.
EL MIGRACIONISMO O TEORÍA DE LA PANSPERMIA
El químico sueco y premio Nobel, Svante Arrhenius, propuso en 1908 que la radiación de las estrellas pudo
llevar gérmenes microscópicos de un mundo a otro. En este caso, la vida terrestre pudiera ser el resultado de
una "colonización" procedente de otros planetas.
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La objeción más importante a esta teoría es que la vida no puede sobrevivir al frío, la sequedad, las
radiaciones y el calor. Este planteamiento no responde al interrogante de cómo se originó la
vida sino que lo traslada a otro lugar del espacio; pero continúa el interrogante, de cómo y
cuándo apareció.
TEORÍA EVOLUCIONISTA
Esta teoría explica cómo se transformó la materia inerte hasta dar origen al primer ser vivo
(evolución prebiótica). En el curso de las investigaciones evolucionistas se plantearon
muchos interrogantes que parecían imposibles de contestar. Algunos de ellos fueron
resueltos por los trabajos del bioquímico ruso Alexander Oparin y el biólogo inglés John B. S. Aldane. Los dos
trabajaron por separado y con algún tiempo de diferencia, cada uno coincidió con las conclusiones del otro.
Por considerarse la síntesis de Oparin la más amplia, nos apoyamos en ella para analizar la evolución
prebiótica.
El primer planteamiento hecho por Oparin se basa en las
condiciones ambientales primitivas. Se cree que en un
comienzo, la Tierra era una masa incandescente, la cual se
enfrió con lentitud a través de millones de años. Es lógico
suponer que las condiciones ambientales también
variaron. Al "enfriarse" la Tierra, se formó la parte sólida
con gran contenido de volcanes, los que expulsaron por
millones de años materiales sobre la superficie. Junto con
éstos se expelen gases que formaron la atmósfera
primitiva. Ésta carecía de oxígeno, gas carbónico y
nitrógeno; por el contrario, contenía abundante cantidad
de hidrógeno, metano, amoníaco, gases nocivos para
cualquier organismo vivo, y vapor de agua.
Las radiaciones de alta energía procedentes del Sol,
incidieron sobre la mezcla anterior, dando lugar a la
formación de moléculas orgánicas. De esta forma se explica
la aparición de tales compuestos en ausencia de seres
vivos. El vapor de agua al ascender a las partes frías de la
atmósfera cambió al estado líquido, precipitándose en
forma de lluvia, la que al caer, sobre las rocas aún calientes, se evaporó, repitiéndose este ciclo durante mucho
tiempo, tas lluvias arrastraron en su recorrido los compuestos orgánicos, los que se depositaron junto con el
agua en las partes bajas. De esta manera se formaron ¡os océanos primitivos cuya característica principal fue
la de conformar un verdadero *caldo nutritivo", que serviría de alimento a los primeros seres vivos.
Oparin sostiene, entonces, que es más probable la hipótesis heterótrofa, es decir, la aparición de organismos
muy simples que subsistieron merced al "caldo nutritivo". Ahora bien, los compuestos orgánicos presentes en
los océanos primitivos tenían más posibilidad de permanecer inalterados, puesto que el agua los protegía de
las radiaciones solares. El agua y las altas temperaturas existentes en estos océanos, propiciaron el medio
adecuado para que las sencillas moléculas orgánicas evolucionaran hacia otras más complejas.
Por último, afirma Oparin, los organismos primitivos muy sencillos, aunque completos estuvieron sometidos
durante millones de años a una selección natural; las formas mejor constituidas dieron lugar a otras más
complejas. Faltaba a la hipótesis de Oparin una sustentación experimental que estuviese acorde con las
condiciones que debieron reinar en los primeros años de la Tierra y las primeras transformaciones
moleculares.
12
EL EXPERIMENTO DE STANLEY MILLER Y HAROLD UREY
Los bioquímicos Stanley Miller y Harold Urey, sometieron a prueba la hipótesis dé Oparin en el año de 1950.
Para ello crearon un aparato cerrado que simulaba las condiciones que entonces se pensaban prevalecían en
la Tierra primitiva, lo sometieron a la acción de descargas eléctricas que representarían los relámpagos de las
violentas tormentas de los primeros tiempos.
En el diagrama se representa el equipo usado
por Miller y Urey. Conseguido el vacío en el
equipo, introducen metano, amoníaco, e
hidrógeno (gases de la atmósfera primitiva,
según Oparin). El agua del pequeño matraz es
llevada a ebullición con lo cual se consigue
aumentar el calor y el vapor de agua; los gases
son arrastrados por el vapor en el sentido de las
flechas y representan la "atmósfera primitiva".
La mezcla pasa al matraz grande donde se hace
saltar la chispa eléctrica (relámpagos); el vapor
de agua se enfría por medio de un refrigerante
(lluvias) y el líquido con los compuestos producidos se acumula en el tubo en "U" (océanos primitivos). El
proceso se repite durante varias semanas.
Estos científicos analizaron la "primitiva agua de mar" y detectaron una multitud de moléculas orgánicas,
entre ellas cuatro aminoácidos diferentes. Así, quedó demostrado que la formación de compuestos orgánicos
de primera importancia (aminoácidos) puede ocurrir en condiciones prebiológicas. Con este experimento se
abrió el camino para comprobar la evolución prebiológica o prebiótica y se crearon las bases de una nueva
disciplina científica, la evolución bioquímica.
Estos experimentos no han demostrado que dichos compuestos se formaran en forma espontánea en la Tierra
primitiva, sino sólo que podrían haberse formado. Sin embargo, la evidencia acumulada es grande y la
mayoría de los bioquímicos cree ahora que, dadas las condiciones existentes en la Tierra joven, eran
inevitables las reacciones químicas productoras de aminoácidos y otros compuestos orgánicos. Las
condiciones descritas por Oparin no existen ya en ninguna parte de la superficie terrestre. A partir del
metabolismo de los seres vivos, en particular desde la aparición de organismos capaces de liberar oxígeno a la
atmósfera, se empieza a constituir la capa de ozono (O3), capaz de filtrar las radiaciones ultravioleta.
De esta manera, los seres vivos modifican la atmósfera primitiva y esto es lo que impidió, a su vez, la posterior
formación de nueva vida a partir de sustancias inorgánicas. Como expresara Oparin: "Así, por paradójico que
ello pueda parecer, debemos admitir que la causa principal de la imposibilidad de la aparición de la vida en las
condiciones naturales actuales reside en el hecho de que ya existe."
13
UNIDAD # 3
LOS TEJIDOS
En concreto, los tejidos son aglomeraciones de células con una estructura determinada, que se disponen
ordenadamente para cumplir una misma tarea.
Las células que conforman determinado tejido pueden y suelen ser diferentes morfológica (forma y tamaño) y
fisiológicamente (función específica).
Sin embargo, lo que caracteriza al tejido es que cada uno de los tipos de células que lo componen cumple un
papel indispensable para que este, en conjunto, pueda realizar su función.
Algunos tejidos se especializan en transportar materiales, otros, en contraerse para producir
movimiento o circulación y otros, en secretar hormonas que regulan los procesos metabólicos.
La diversidad de tejidos en los
animales es superior a la de los
vegetales. Pero, básicamente, todos los
tejidos animales se pueden clasificar
en cuatro grandes grupos: tejidos de
revestimiento, conectivos, musculares
y nerviosos.
TEJIDO DE REVESTIMIENTO
El tejido de revestimiento está constituido por
células de forma geométrica, poco modificadas y
muy juntas entre sí. Según su función, se distinguen
el tejido epitelial y el tejido glandular.
 Las glándulas endocrinas, carecen de
conductos excretores y vierten sus
secreciones directamente a la sangre. La
tiroides es un ejemplo de glándula
endocrina.
 Las glándulas exocrinas, poseen conducto
excretor, sus secreciones se vierten en la
superficie externa del cuerpo, como lo
hacen por ejemplo las glándulas sebáceas,
lacrimales, etc.; o en el tubo digestivo,
como lo hacen las glándulas salivales y el
hígado.
 Las glándulas mixtas, segrega unas
sustancias por intermedio de conductos
excretores y otras las vierten directamente
a la sangre.
Tejido epitelial
Es el que reviste las superficies externas (piel) e
internas (mucosas) del cuerpo. En este tipo de
tejidos, las células están estrechamente unidas
formando láminas.
Entre las funciones que cumplen los epitelios están:
servir como barrera de protección corporal,
transportar material a lo largo de su superficie,
absorber y sintetizar distintas sustancias útiles y
contener terminaciones nerviosas sensitivas.
Tejido glandular
El tejido glandular se especializa en la síntesis y
secreción de productos para ser enviados al
exterior, es decir, presenta una función secretora.
Se encuentra en glándulas como las mamarias y las
salivales en donde se producen sustancias como la
leche y la saliva, respectivamente.
Según la forma como se vierta la secreción, se
distinguen tres tipos de glándulas:
14
TEJIDO CONJUNTIVO
Los epitelios no son capaces de mantenerse por sí
solos y necesitan de otros tejidos que actúan de
sostén, estos son los tejidos conjuntivos y entre
ellos se incluyen los tejidos sanguíneo, adiposo,
cartilaginoso y óseo.
La función del tejido conjuntivo es la de unir y
sostener los diferentes órganos del cuerpo..
La estructura original de los huesos está
conformada por tejido cartilaginoso. A medida que
el organismo va avanzando en edad el tejido
cartilaginoso es sustituido por el tejido óseo, los
huesos se calcifican y adquieren su máxima
consistencia.
Tejido adiposo
El tejido adiposo está formado por unas células
llamadas adipocitos, en cuyo interior se acumulan
grandes gotas de lípidos o grasas. Tiene una clara
función de reserva y cuando forma capas de cierto
espesor (panículos adiposos), constituye un buen
aislante térmico.
Tejido cartilaginoso
El tejido cartilaginoso cumple una función
esquelética. En este tejido se produce una proteína
especial que proporciona la consistencia típica de
los cartílagos, que forman los esqueletos completos
de algunos peces como los tiburones, y parte del
esqueleto de otros vertebrados.
Se distinguen tres clases de tejido cartilaginoso:
a) El tejido cartilaginoso hialino, se encuentra
en los cartílagos nasales, en las
articulaciones y en el esqueleto de los
embriones.
b) El tejido cartilaginoso elástico, contiene
muchas fibras de elastina y está localizado
en los pabellones auditivos y en los
cartílagos del aparato respiratorio.
c) El tejido cartilaginoso fibroso, tiene
muchas fibras de colágeno y se halla en los
discos intervertebrales.
Tejido sanguíneo
El tejido sanguíneo es la misma sangre. En los
animales superiores la sangre consta de células y
de abundante sustancia intercelular fluida, el
plasma.
Las células de la
sangre son de tres
tipos:
Los glóbulos rojos
o
eritrocitos,
responsables del
transporte
de
gases, oxígeno y
Tejido óseo
El tejido óseo al igual que el cartilaginoso, cumple
una función esquelética. Se encuentra formando los
huesos. En la matriz del tejido óseo se depositan
sales de calcio, que le dan dureza.
dióxido de carbono.
Los glóbulos blancos o leucocitos, tienen como
misión la lucha contra las células invasoras,
especialmente bacterias, a las que fagocitan, y la
producción de defensas contra células o moléculas
extrañas.
Las plaquetas, intervienen en la coagulación de la
sangre.
TEJIDO MUSCULAR
Está
compuesto
por
numerosas
células
especializadas conocidas como fibras musculares.
El tejido muscular es capaz de modificar su forma
activamente, permitiendo la contracción y los
movimientos.
El tejido muscular puede clasificarse según el tipo
de fibras que lo conforman en tejido muscular liso,
tejido muscular estriado y tejido muscular cardiaco.
Esto hace que el tejido óseo sirva para sostener y
proteger diversos órganos. Hay dos clases de tejido
óseo:
a) El tejido óseo compacto, se ubica en la
diáfisis o porción central del hueso.
b) El tejido óseo esponjoso, se halla en los
huesos cortos y planos y en las epífisis o
extremos de los huesos largos.
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Tejido muscular liso.
Está formado por células en forma de huso con
extremos puntiagudos y un núcleo central. Su
contracción es lenta e involuntaria, por cuanto no
responde al sistema nervioso voluntario. Este tejido
se encuentra rodeando las paredes de los órganos
internos del sistema digestivo, respiratorio, genital,
urinario, etc.
Tejido muscular estriado.
Está constituido por células que presentan muchos
núcleos. Las células que conforman este tejido son
estimuladas por el sistema nervioso central, por lo
que su contracción es voluntaria, rápida y fuerte.
Por lo general, este tejido se encuentra unido a dos
o más huesos, bien sea directamente o por medio
de los tendones, de tal forma que se convierten en
los responsables del movimiento de los huesos.
Tejido muscular cardiaco.
Está
conformado
por
fibras
estriadas,
mononucleadas, que están ramificadas y unidas
entre sí formando una malla. Su contracción es
involuntaria y se encuentra formando el corazón.
TEJIDO NERVIOSO
En él se presentan dos tipos de células, las
nerviosas (o neuronas) y las gliales. Este tejido
dirige el correcto y puntual funcionamiento de
todos los órganos del cuerpo.
Están diseñadas especialmente para recibir
estímulos y transmitirlos en forma de impulsos
eléctricos a otras neuronas u órganos.
La neurona y sus partes
En una neurona se distinguen las siguientes partes :
un cuerpo celular que contiene el núcleo, unas
prolongaciones
citoplasmáticas
cortas
denominadas Dendritas, las cuales se encargan de
recibir los estímulos de otras células y el axón que
se encarga de transportar el impulso nervioso
desde el cuerpo celular a otras células. Las
dendritas y los axones también se denominan
fibras nerviosas.
16
UNIDAD # 4
ORGANIZACIÓN Y CLASIFICACIÓN DE LOS SERES VIVOS
Nadie sabe con certeza cuántas especies de seres vivos existen sobre la Tierra. Se han catalogado, hasta el
momento, más de dos millones. Pero hay biólogos que opinan que podría haber muchas más, todavía por
descubrir. ¿Hasta diez millones?
Los naturalistas han dado mucha importancia, desde el pasado, a la clasificación de los seres vivos. La primera
clasificación que se impuso fue la de Aristóteles, en el siglo IV a.C. El sabio griego clasificó los seres vivos en
dos grandes grupos, el reino vegetal y el reino animal, y creó diferentes categorías internas para agrupar
diferentes seres vivos. Aunque no utilizó criterios científicos, su clasificación de los seres vivos se mantuvo
durante mucho tiempo.
Fue Carl von Linneo quien dio paso al estudio moderno y sistemático de los seres vivos, creando agrupaciones
jerarquizadas, (taxones), e inventando el sistema de nomenclatura binomial para las diferentes especies.
Desde entonces, los seres vivos se nombran con dos palabras en latín; la primera indica el género y el conjunto
de las dos, la especie.
Los taxones por encima de especie son, de menor a mayor: el género, la familia, el
orden, la clase, el filo (tipo para los zoólogos y división para los botánicos) y, por
último, el reino.
Actualmente, el taxón especie se define como el conjunto de individuos que se
pueden reproducir entre sí y dar lugar a descendientes fértiles.
Los seres vivos se pueden clasificar en grupos o taxones atendiendo a sus
parecidos
Las especies se agrupan en familias, éstas en grupos y todos ellos en reinos,
con características comunes y otras diferenciadas
En este árbol de la clasificación de los mamíferos carnívoros se
En 1959, el taxónomo R. H. Whittaker estableció la agrupación de los
seres vivos en cinco grandes reinos: móneras, protoctistas, hongos,
plantas y animales. Reconocía así en esta clasificación el reino de los
hongos (que tradicionalmente se habían asociado a las plantas) y un
nuevo grupo de seres, los protoctistas, que anteriormente estaban
repartidos entre las plantas y los animales, aunque se diferenciaban
claramente de ellos (en particular, porque muchos son unicelulares).
La clasificación de Whittaker se mantiene en la actualidad, aunque
con ciertas modificaciones.
17
CLASES DE CARACTERES TAXONÓMICOS
Actualmente los adelantos tecnológicos nos permiten tener en cuenta una gran cantidad de características o
caracteres de los seres vivos antes de asignarlos a algún tipo de grupo o categoría taxonómica. Los principales
caracteres usados pueden ser clasificados en cuatro grupos: morfológicos, fisiológicos, citológicos y
bioquímicos.
Los huesos de las extremidades anteriores de los cuatro vertebrados muestran una evolución en direcciones
distintas para permitir diversas funciones.
Caracteres morfológicos
Los caracteres morfológicos son aquellos que
toman como base la forma y el aspecto externo de
los seres vivos. Estos caracteres fueron los
primeros que utilizó el ser humano para clasificar a
los organismos.
Los caracteres morfológicos, a pesar de su gran utilidad, no reflejan las relaciones evolutivas o de
parentesco existentes entre los organismos, pues
muchos de estos pueden ser el resultado de adaptaciones al ambiente.
Por ejemplo, las alas son una
adaptación de los animales
para poder volar, sin
embargo, no todos los
animales que tienen alas
están emparentados. Es el
caso de las aves y las
mariposas.
Las alas de las aves y de las mariposas son
estructuras análogas, pues cumplen con la misma
función, pero tienen un origen diferente.
núcleo celular definido, es posible clasificar a los
organismos en procariotas, como las bacterias, y en
eucariotas, como los hongos, las plantas y los
animales. De la misma forma, según la presencia o
ausencia de pared celular, es posible establecer una
clara diferencia entre los animales, cuyas células no
cuentan con esta estructura, de los hongos y de las
plantas, que sí la poseen.
Caracteres bioquímicos
Los caracteres bioquímicos son aquellos que se
derivan del estudio de la composición química de
los seres vivos. En la actualidad, gracias a los
adelantos logrados en el último siglo en el estudio
de la composición química de los seres vivos,
especialmente de su ADN, los caracteres
bioquímicos se utilizan para establecer la
clasificación de los organismos.
LOS REINOS DE LA NATURALEZA
¿Cuántas especies pueblan La Tierra? Nadie lo sabe
con certeza. La diversidad de seres vivos es tan
grande que nuestra mente no puede concebirla.
Durante siglos los naturalistas han intentado
clasificar las especies conocidas siguiendo diversos
criterios. Se necesita un sistema de clasificación
que sirva para dar nombre a todos los seres vivos y
que, a la vez, valga para agruparlos de forma lógica.
La Taxonomía nos da las pautas para conseguir
estos objetivos, clasificando los seres vivos en
especies, que se agrupan en géneros, familias,
órdenes... La actual sistemática de clasificación
agrupa a todos los seres vivos en cinco grandes
Reinos. Estos seres vivos se ordenan, teniendo en
cuenta las relaciones evolutivas existentes entre
ellos.
Caracteres fisiológicos
Los caracteres fisiológicos son aquellos que tienen
en cuenta las funciones que realizan los organismos
para vivir. Por ejemplo, el tipo de respiración
permite clasificar a las bacterias como aeróbicas y
anaeróbicas. En el proceso respiratorio de las
bacterias aeróbicas se utiliza oxígeno. En el proceso
respiratorio de las bacterias anaeróbicas no se
utiliza oxígeno.
Caracteres citológicos
Los caracteres citológicos se refieren a la estructura
de las células que componen un organismo. Por
ejemplo, de acuerdo con la presencia o ausencia de
18
LA CLASIFICACIÓN DE LOS SERES VIVOS
En La Tierra se conocen 1.700.000 especies
distintas y se piensa que puede haber más de
3.000.000 todavía sin descubrir. Esta gran variedad
de individuos se conoce como biodiversidad y los
científicos, para poder estudiarlos, necesitan
ordenarlos en grupos, es decir, clasificarlos. Se
denomina Taxonomía a la ciencia que estudia la
clasificación de los seres vivos.
Las primeras clasificaciones se hicieron siguiendo
criterios artificiales, como puede ser por el lugar
donde vive el individuo, o por el tipo de comida que
ingería. Esto provocó grandes errores de
clasificación, como incluir en un mismo grupo a un
pájaro y a una abeja por el simple hecho de volar.
En la actualidad se utilizan criterios basados en el
parentesco evolutivo entre las especies. La
clasificación que sigue el criterio evolutivo se llama
clasificación natural, y está basada en el concepto
de especie.
Según su nutrición, es posible encontrar bacterias
heterótrofas y bacterias autótrofas. Las bacterias d
heterótrofas se alimentan de otros organismos,
generalmente muertos; las bacterias autótrofas
tienen la capacidad de sintetizar su propio alimento
a partir de sustancias inorgánicas como el azufre o
el gas metano. De la misma manera, es posible
encontrar bacterias aeróbicas, es decir, que
necesitan oxígeno para vivir, y bacterias
anaeróbicas, es decir, que no necesitan oxígeno.
Aunque, en un principio, las bacterias siempre se
asociaron a enfermedades, epidemias y otras situaciones adversas para el ser humano, con el mejoramiento de las técnicas de estudio de los organismos
microscópicos
esta
percepción
cambió.
Actualmente, se sabe que, además de los efectos
nocivos que algunas de estas pueden causar,
también hay muchas que ofrecen beneficio y
utilidad. Por ejemplo, en procesos ecológicos son
vitales en la descomposición de los organismos
muertos y en la devolución de sus nutrientes al
medio. En procesos industriales, como la producción de vino, han sido utilizadas desde hace
siglos y, actualmente, se emplean como vehículos
para transportar material genético entre diferentes
organismos.
REINO MONERA
El reino mónera está compuesto por diminutos
organismos procariotas, que sólo es posible ver con
la ayuda de un microscopio. Por lo general, son
unicelulares, pero también es posible encontrarlos
asociados formando colonias.
Los móneras, además de ser los organismos más
antiguos que habitan sobre la superficie de nuestro
planeta, también son los más abundantes debido a
su gran capacidad de reproducirse y de adaptarse
casi a cualquier ambiente.
Es posible encontrarlos desde las gélidas tierras de
los polos hasta las cálidas tierras de los desiertos, y
desde las profundidades de los océanos hasta los
picos más altos.
Dentro del reino mónera es posible encontrar dos
grupos: las bacterias y cianobacterias o algas
verde-azules.
Bacterias
Las bacterias, como cualquier organismo
procariota, carecen de un núcleo definido y de
organelos diferentes a los ribosomas. Además,
poseen una membrana cubierta por una pared
celular.
De acuerdo con su forma, las bacterias pueden
clasificarse en bacilos, cocos y espirilos. Los bacilos
tienen forma de bastón, los cocos tienen forma
esférica y los espirilos forman espirales.
Cianobacterias
Las cianobacterias o algas verde-azules se
encuentran principalmente en el agua dulce de ríos
o lagunas y en el agua salada de los mares y
océanos.
También
es
posible
encontrarlas
sobre
superficies rocosas o sobre
los troncos y las ramas de
los árboles. Su estructura
es muy similar a la de las
bacterias, pero se diferencian de estas debido a la
19
capacidad que tienen para realizar la fotosíntesis.
Es posible encontrar algunas cianobacterias
unicelulares, pero la mayoría se asocian para
formar colonias o filamentos.
Protozoos
Los protozoos, o "primeros animales", son organismos heterótrofos unicelulares que habitan
principalmente hábitats acuáticos, dulces o salados,
aunque también es posible encontrarlos como
parásitos de plantas y de animales. A diferencia de
las algas, los protozoos carecen de pared celular y
no tienen la capacidad de producir su propio
alimento por lo que la mayoría debe desplazarse
para conseguirlo.
Para lograr esto, la
membrana celular de
muchos de ellos tiene la
capacidad de desarrollar
estructuras
que
le
permiten el movimiento.
Así, los flagelados cuentan con flagelos, los ciliados
con cilios y los seudópodos tienen la capacidad de
modificar su forma para producir falsos pies.
REINO PROTISTA
Los organismos que pertenecen al reino protista
son todos eucariotas y casi siempre son
unicelulares. También se les puede encontrar
asociados formando estructuras multicelulares
muy simples.
Dentro del reino protista es posible encontrar:
algas, protozoos y hongos inferiores.
Algas
Las algas son organismos unicelulares o multicelulares y están cubiertos por una pared celular.
Tienen la capacidad de realizar la fotosíntesis, es
decir, de producir su propio alimento a partir de la
luz del sol, del agua y del dióxido de carbono.
Las algas usualmente viven en ambientes acuáticos
como los ríos o los mares, pero también es posible
encontrarlas sobre la superficie de las rocas y de
los árboles.
Debido a que necesitan luz para sus procesos
vitales, las algas unicelulares, por lo general, se
encuentran notando cerca de la superficie del agua
y las multicelulares se encuentran en zonas poco
profundas. Según su coloración, las algas pueden
clasificarse en: clorofíceas, crisofíceas, feofíceas y
rodofíceas.
Las algas clorofíceas son
algas verdes, unicelulares o
multicelulares; habitan en
ríos, mares, en las cortezas
de algunos troncos y en la
nieve.
Hongos inferiores
Los hongos inferiores o mucilaginosos se clasifican
dentro de los protistas debido a que durante gran
parte de su vida se mueven gracias a seudópodos.
Se les encuentra sobre hojas, troncos o animales
muertos, pues aceleran el proceso de
descomposición.
REINO FUNGÍ
Los organismos que pertenecen al reino fungi o de
los hongos son eucariotas, heterótrofos y sus
células están cubiertas por una pared celular. La
mayoría son multicelulares, pero es posible
encontrar algunos unicelulares. En los hongos
multicelulares las células se agrupan formando
filamentos que reciben el nombre de hifas, las
cuales, en conjunto, forman el cuerpo del hongo
conocido como micelio.
Debido a que los hongos no pueden sintetizar su
propio alimento ni pueden desplazarse para
buscarlo, las hifas se encuentran en constante
crecimiento y se ponen, de esta manera, en
contacto con nuevas sustancias alimenticias. Los
hongos pueden ser saprofitos si se alimentan de
materia orgánica en descomposición, parásitos si se
alimentan de los líquidos internos de otros seres
vivos, y mutualistas en caso de que formen
asociaciones benéficas con otros organismos.
Los hongos, además de ser importantes en
procesos ecológicos como recicladores de
nutrientes, también se utilizan para obtener
medicinas y elaborar diferentes productos como el
pan. Sin embargo, algunos hongos son indeseables
pues son responsables de muchas enfermedades,
plagas de cultivos y daños a productos. Los hongos
pueden clasificarse en cuatro grupos: zigomicetos,
ascomicetos, basidiomicetos y deuteromicetos.
Las algas crisofíceas son
algas
doradas,
unicelulares; habitan en
ríos y mares.
Las algas feofíceas
son algas pardas,
unicelulares; habitan
en los mares.
Las algas rodofíceas son
algas
rojas,
multicelulares; habitan
en los mares.
20
Zigomicetos
Los zigomicetos son, principalmente, hongos
terrestres que viven en el suelo donde se alimentan
de materia animal o vegetal muerta. Muchos
zigomicetos forman micorrizas, es decir,
asociaciones mutualistas con las raíces de las
plantas. Los hongos se encargan de disolver y
poner a disposición de la planta muchos nutrientes
del suelo, a cambio de que estas les den un poco de
sus productos fotosintéticos.
EL REINO VEGETAL
El reino vegetal está compuesto por organismos
eucariotas multicelulares que son capaces de sintetizar su propio alimento, a través del proceso de la
fotosíntesis. Algunas de sus características son:
En la mayoría de
las plantas se
distinguen
tres
partes: la raíz, que
es el órgano que
se encarga de fijar
la planta al suelo
y de absorber
agua
y
sales
minerales
del
suelo; el tallo, es
el órgano que
comunica la raíz
con las hojas y las hojas, que son los órganos donde
se realiza la fotosíntesis.
Las células de las plantas están rodeadas por una
pared celular, lo que les ayuda a adquirir rigidez y
resistencia. Además, en el interior de las células se
encuentran los cloroplastos, que son los orgánulos
responsables de la fotosíntesis.
La superficie de todas las células encargadas de
realizar la fotosíntesis están cubiertas por cutícula,
que es una sustancia impermeable, como la que se
encuentra cubriendo tus uñas. Esta sustancia evita
la pérdida de agua en la planta.
A diferencia de las bacterias, los protistas y los
hongos, las células de las plantas se especializan en
diversas funciones, es decir, forman tejidos.
De acuerdo con la presencia o ausencia de estructuras especializadas en el transporte de sustancias,
las plantas se pueden clasificar como: briofitas o
plantas no vasculares y traqueofitas o plantas
vasculares.
Ascomicetos
Los ascomicetos, que son la clase más abundante de
hongos, reciben este nombre debido a que sus
esporas se forman en pequeñas bolsas conocidas
como ascos. Los ascomicetos revisten especial
importancia económica pues muchos de ellos se
utilizan en procesos productivos, como la
fabricación de vino, pan o antibióticos. Sin
embargo, algunos de estos atacan los alimentos o
las plantas.
Basidiomicetos
Los basidiomicetos son aquellos que desarrollan
sus esporas en láminas conocidas como basidios.
Dentro de los basidiomicetos es posible encontrar
hongos comestibles, como los champiñones;
venenosos, como aquellos hongos rojos que crecen
cerca de los pinos llamados amanitas; y
alucinógenos, como muchos de los usados por
culturas indígenas centroamericanas.
Deuteromicetos
Los deuteromicetos u hongos imperfectos son
aquellos que no se reproducen de manera sexual.
Entre los hongos pertenecientes a esta división hay
algunos que son parásitos de las plantas y de los
animales a los que causan enfermedades; otros, se
utilizan en la industria para la fabricación de
quesos y de antibióticos.
Briofitas o plantas no vasculares
Las briofitas son plantas pequeñas que no tienen
tejidos vasculares especializados en el transporte
de sustancias, no producen flores ni frutos.
Además, no poseen raíces
sino unos pelillos que las
fijan a las rocas y que se
conocen como rizoides.
Viven en lugares muy
húmedos formando finos
tapices sobre las rocas, el
suelo y los troncos de los árboles. Los musgos y las
hepáticas son ejemplos de plantas no vasculares.
ESTRUCTURA DE UN HONGO
21
Traqueofitas o plantas vasculares
Las traqueofitas o plantas vasculares, como su
nombre lo indica, son aquellas que cuentan con
estructuras especializadas para el transporte de
agua, savia y sales a través de todo su cuerpo.
donde fecunda el óvulo y de esta manera se
produce la semilla. Las semillas de las
gimnospermas se encuentran protegidas por las
fuertes escamas del cono, pero no dentro de frutos.
LAS ANGIOSPERMAS
Las angiospermas son el grupo más diverso y
abundante de plantas que existe actualmente sobre
la superficie del planeta. Es posible encontrarlas en
casi todos los hábitats terrestres, gracias a la presencia de cuatro adaptaciones: vasos conductores,
flores, semillas protegidas dentro de un fruto y
hojas anchas.
Las flores, que muchas veces son de colores
llamativos, producen las estructuras reproductivas
de las angiospermas: los óvulos y el polen. A
diferencia de lo que ocurre con las gimnospermas,
las angiospermas no sólo dependen del viento para
el transporte del polen, sino que también se asocian
con insectos, aves y mamíferos para este fin.
Los frutos de las angiospermas muchas veces son
apetecidos por los animales los cuales, a cambio de
comérselos, transportan sus semillas, hasta lugares
aptos para su germinación.
Son más eficientes en la producción de su propio
alimento.
Debido al desarrollo de tejidos conductores y de
sostén, las plantas vasculares pueden alcanzar
tamaños mucho mayores a los de las briofitas. Las
traqueofitas se clasifican en pteridofitas,
gimnospermas y angiospermas.
Los pteridofitos
Los pteridofitos al igual
que los briofitos no
producen flores, pero a
diferencia de ellos,
poseen células en
tejidos
vasculares
primitivos
que
transportan agua y
nutrientes.
Los pteridofitos viven
en bosques y en ambientes húmedos y sombríos.
Tienen hojas aciculares, es decir, en forma de aguja.
Entre los pteridofitos se encuentran los helechos,
los licopodios y los equisetos.
LAS GIMNOSPERMAS
Las gimnospermas, como
los pinos y los cedros, producen
estructuras
similares
a
flores,
agrupadas en conos o
piñas donde se forman las
semillas.
En
las
gimnospermas,
a
diferencia de lo que
sucede con los helechos y
los musgos, el polen
producido por los conos
masculinos
es
transportado por el viento
hasta un cono femenino
22
REINO ANIMAL
El reino animal está compuesto por organismos multicelulares eucariotas que no tienen la capacidad de
producir su propio alimento, por lo que deben consumir otros organismos. Para hacer esto, los animales
tienen la capacidad de moverse y responder rápidamente ante los estímulos. Las células de los animales no
tienen pared celular, y al igual que las células de las plantas, se especializan y reúnen para formar tejidos. Sin
embargo, a diferencia de las plantas, en la mayoría de los animales los diferentes tejidos se asocian para
formar órganos, los cuales, a su vez, se asocian para formar sistemas. De acuerdo con la ausencia o presencia
de una columna vertebral, los animales pueden clasificarse como: invertebrados y cordados.
Animales invertebrados
Los invertebrados son
un grupo muy diverso
de animales, que no
poseen
esqueleto
interno.
Los
invertebrados,
que
representan ocho de los
nueve filos del reino y
cerca del 90% de todas
las especies de animales
conocidas,
se
encuentran en casi todos
los ambientes terrestres,
donde son de gran
importancia
en
diferentes
procesos
ecológicos. Dentro de los
invertebrados
encontramos animales
tan simples como las
esponjas marinas o los
corales y otros más
evolucionados
y
complejos como los pulpos o los insectos. En el cuadro que observas a continuación, puedes apreciar los principales filos de los
invertebrados y algunas de sus características.
Cordados
Los cordados son un grupo de
animales que se caracteriza
por tener un corazón en la
parte ventral del cuerpo, un
cordón nervioso central, una
cola y un notocordio, que es
una estructura similar a la
columna vertebral. Dentro de
los cordados se encuentran los
pocos representantes que
sobreviven de sus ancestros,
los cuales carecen de columna
vertebral y, por lo tanto, son
cordados invertebrados y los
vertebrados como los peces,
los anfibios, los reptiles, las
aves y los mamíferos.
Los animales vertebrados son
aquellos que poseen un
esqueleto interno cuyo eje es
23
la columna vertebral, y en el que la evolución y eficiencia de los sistemas adquieren su máxima expresión
gracias a la aparición de un cerebro que se aloja dentro de un cráneo y de órganos sensoriales especializados
como los ojos, los oídos o la nariz.
Los vertebrados tienen cuatro extremidades con diferente función en cada uno de ellos: en los peces son
aletas, en los anfibios y reptiles son patas, en las aves, patas y alas y en los mamíferos, patas y brazos.
Todos los vertebrados tienen un sistema circulatorio impulsado por el corazón, que es el encargado de llevar
el oxígeno hacia las células, tejidos y órganos internos del cuerpo.
En el cuadro que aparece a continuación, puedes apreciar algunas de las características de los invertebrados y
vertebrados.
24
UNIDAD Nº 5
FUNCIONES BIOLOGICAS EN LOS SERES VIVOS
Los seres vivos son los que tienen vida. Ello significa que realizan una serie de actividades que les permiten
vivir y adaptarse al medio. Estas actividades se llaman funciones vitales y son las siguientes:
Las funciones vitales de los seres vivos son todas las funciones determinadas a mantener la vida, y esto es lo
que diferencia la materia orgánica con vida de la materia sin vida. Las tres funciones vitales más importantes
son:



Reproducción
Nutrición
Relación
Reproducción
de la madre. Mientras que por otro lados, hay
animales vivíparos en los que el desarrollo de las
crías se da por completo en el interior de la madre.
Es la capacidad vital de generar un organismo
semejante a sí mismo y así, lograr que su especie
sobreviva a lo largo del tiempo. Dentro de los
modos de reproducirse hay reproducción sexual y
reproducción asexual.
Reproducción Asexual: en la reproducción asexual
no intervienen los sexos femenino ni masculino,
sino que se reproducen los seres vivos a partir de sí
mismos. Las distintas maneras de reproducirse
para estos seres vivos son:
Reproducción Sexual: en este tipo de reproducción
intervienen dos individuos, los sexos masculino y
femenino.
Bipartición: Una célula
se divide en dos y da
dos células hijas.
En
este tipo de
reproducción
intervienen
las
llamadas células sexuales o “gametos”. Para que
ocurra la reproducción sexual tenemos que
comprender otro término importante: fecundación.
Fragmentación: Es la división
en dos de un solo organismo
para generar dos nuevos seres
vivos.
La fecundación es la unión de las
células sexuales o gametos (óvulos y
espermatozoides). La fecundación
ocurre solamente en la reproducción
sexual. La fecundación puede ser:
Gemación:
Los
nuevos
organismos se van a formar a
partir de “yemas” del cuerpo del
progenitor o padre.
Externa: los gametos en
este tipo de fecundación se
unen en el agua. Los huevos
recién formados quedan en
el agua.
Interna: los espermatozoides
tienen que ingresar al cuerpo de
la hembra para que se unan los
gametos.
Nutrición
Esta función vital comprende todas las actividades
por las cuales los seres vivos van a obtener la
materia y la energía para vivir. Dentro de la
nutrición como función vital, vamos a encontrar
estos componentes:
También podemos aprender que los animales
según como se reproduzcan tienen diferentes
formas de tener sus crías. Hay animales que se los
puede llamar ovíparos, que son aquellos en los que
el desarrollo de las crías termina afuera del cuerpo
25
Este último tipo
de respiración es
el que ocurre en
las mitocondrias,
y
es
el
responsable de
que cada una de
las millones de nuestras células
pueda respirar y obtener energía.
La circulación: Es el transporte de
sustancias a través del cuerpo.
Los ejemplos más comunes
de circulación es el sistema
circulatorio. Este sistema es
por donde viajan las
sustancias que produce el
ser vivo.
La alimentación: Este proceso en los vegetales
ocurre con la elaboración propia de nutrientes
(fotosíntesis).
En los animales
ocurre
la
incorporación de
alimentos
por
diversos
medios
dependiendo
del
ambiente y el lugar en donde vivan. En estos dos
grupos de seres vivos entonces vamos a encontrar
los autótrofos (los vegetales) y los heterótrofos (los
animales).
La
excreción:
Es
la
eliminación de sustancias a través del cuerpo. En el
ser humano eliminamos
sustancias por medio de la
orina y la materia fecal.
Relación
La respiración: Es el proceso que realizan los seres
vivos para obtener oxígeno.
Es la capacidad que tienen los seres vivos de
reaccionar ante estímulos o cambios del ambiente.
Esta capacidad de percibir estímulos, está apoyada
en los órganos de los sentidos los cuales están
encargados de proveer la información al
organismo.
La respiración siempre
tiene como finalidad la
utilización del oxígeno
combinado con el alimento
para crear energía. Es decir,
el producto final de la
respiración
es
la
elaboración de la energía. La respiración se divide
en la respiración del organismo o ser vivo y en la
respiración celular.
Tomado de:
http://biologialatina.blogspot.com/2009/09/funciones-vitalesde-los-seres-vivos.html
26
UNIDAD Nº 6
EL SISTEMA LOCOMOTOR HUMANO
Es el aparato que nos permite movernos y
trasladarnos de un lugar a otro (locomoción). Está
constituido por el sistema muscular y el sistema
esquelético.
LOS MÚSCULOS
Los músculos están formados por una proteína
llamada miosina, la misma se encuentra en todo el
reino animal e incluso en algunos vegetales que
poseen la capacidad de moverse.
LOS HUESOS
Son estructuras rígidas de tejido óseo, que es un
tejido derivado del tejido cartilaginoso que se caracteriza por presentar en su sustancia intercelular un
elevado porcentaje en peso de precipitaciones de fosfato cálcico (60%) y carbonato cálcico (5%) sobre la
sustancia orgánica llamada osteína (30%), que está formada básicamente por fibras de la proteína colágeno.
LOS CARTÍLAGOS
Son estructuras semirrígidas de tejido cartilaginoso, que es una forma de tejido conjuntivo en cuya sustancia
intercelular predomina la sustancia no fibrosa sobre las fibras. Las células inmaduras del tejido cartilaginoso
se denominan condroblastos y las maduras condrocitos. Un ejemplo de cartílago es el pabellón de la oreja.
LIGAMENTOS
Son las estructuras de tejido conjuntivo que unen los huesos entre sí.
TENDONES
Son las estructuras de tejido conjuntivo que unen músculos entre sí o músculos con huesos.
EL SISTEMA MUSCULAR
Es el sistema que realiza los movimientos gracias a la capacidad de contracción que tienen sus células, las
también denominadas fibras musculares. Estas son alargadas, presentan varios núcleos y contienden muchas
miofibrillas contráctiles formadas por las proteínas actina y moisina.
En el cuerpo humano se encuentran unos 640 músculos que constituyen el sistema muscular o musculatura.
Hay otros músculos, que forman parte de diversos órganos, y no se unen a huesos.
El tejido muscular está formado por unas células especiales, llamadas fibras musculares. Son capaces de
acortarse o contraerse ante órdenes que les llegan de las células nerviosas, y después se alargan o relajan al
desaparecer la orden.
FUNCIONES
 Locomoción: efectuar el desplazamiento de la sangre y el movimiento de las extremidades.
 Actividad motora de los órganos internos: el sistema muscular es el encargado de hacer que todos
nuestros órganos desempeñen sus funciones, ayudando a otros sistemas como por ejemplo al sistema
cardiovascular.
 Información del estado fisiológico: por ejemplo, un cólico renal provoca contracciones fuertes del músculo
liso generando un fuerte dolor, signo del propio cólico.
 Mímica: el conjunto de las acciones faciales, también conocidas como gestos, que sirven para expresar lo
que sentimos y percibimos.
 Estabilidad: los músculos conjuntamente con los huesos permiten al cuerpo mantenerse estable, mientras
permanece en estado de actividad.
 Postura: el control de las posiciones que realiza el cuerpo en estado de reposo.
 Producción de calor: al producir contracciones musculares se origina energía calórica.
 Forma: los músculos y tendones dan el aspecto típico del cuerpo.
 Protección: el sistema muscular sirve como protección para el buen funcionamiento del sistema digestivo
como para los órganos vitales.
27
TIPOS DE TEJIDO MUSCULAR
Tejido muscular estriado. Se llama así porque visto al microscopio presenta un aspecto estriado debido a la
alternancia de las fibras de actina y las fibras de miosina. Es de contracción voluntaria. Forma los músculos
que actúan en la locomoción.
Tejido muscular lisos. Es de contracción involuntaria. Constituye los músculos que mueven las vísceras como
son el estómago, el intestino, las vías respiratorias, etc.
Tejido muscular cardíaco. Presenta estructura estriada y contracción involuntaria. Sólo está en el corazón.
CLASIFICACIÓN SEGÚN LA FORMA EN QUE SEAN CONTROLADOS
Voluntarios: controlados por el individuo
Involuntarios o viscerales: dirigidos por el sistema nervioso central
Autónomo: su función es contraerse regularmente sin detenerse.
Mixtos: músculos controlados por el individuo y por sistema nervioso, por ejemplo los párpados.
LA FORMA DE LOS MÚSCULOS
Cada músculo posee una determinada estructura, según la función que realicen, entre ellas encontramos:
Fusiformes músculos con forma de hueso. Siendo gruesos en su parte central y delgados en los extremos.
Planos y anchos, son los que se encuentran en el tórax (abdominales), y protegen los órganos vitales ubicados
en la caja torácica.
Abanicoides o abanico, los músculos pectorales o los temporales de la mandíbula.
Circulares, músculos en forma de aro. Se encuentran en muchos órganos, para abrir y cerrar conductos. por
ejemplo el píloro o el orificio anal.
Orbiculares, músculos semejantes a los fusiformes, pero con un orificio en el centro, sirven para cerrar y abrir
otros órganos. Por ejemplo los labios y los ojos.
28
29
ENFERMEDADES DE LOS MÚSCULOS
Algunas enfermedades y dolencias que afectan al sistema muscular son:
Desgarro: ruptura del tejido muscular.
Calambre: contracción espasmódica involuntaria, que afecta a los músculos superficiales.
Esguince: lesión producida por un daño moderado o total de las fibras musculares.
Distrofia muscular: degeneración de los músculos esqueléticos.
Atrofia: pérdida o disminución del tejido muscular.
Hipertrofia: crecimiento o desarrollo anormal de los músculos, produciendo en algunos casos serias
deformaciones. No obstante, la hipertrofia muscular controlada es uno de los objetivos del culturismo.
Poliomielitis: conocida comúnmente como polio. Es una enfermedad producida por un virus, que ataca al
sistema nervioso central, y ocasiona que los impulsos nerviosos no se transmitan y las extremidades se
atrofien.
Miastenia gravis: es un trastorno neuromuscular, se caracteriza por una debilidad del tejido muscular y el
sistema muscular tiene un componente ácido.
30
EL SISTEMA ÓSEO HUMANO
Está formado por huesos unidos e individuales, apoyados y complementados por los ligamentos, tendones,
músculos y cartílagos. Estos huesos se organizan en un eje longitudinal, el esqueleto axial, al que el esqueleto
apendicular se une.
FUNCIONES DE LOS HUESOS
 Sostén mecánico del cuerpo y de sus partes blandas: funcionando como armazón que mantiene la
morfología corporal;
 Mantenimiento postural: permite posturas como la bipedestación;
 Soporte dinámico: colabora para la marcha, locomoción y movimientos corporales: funcionando como
palancas y puntos de anclaje para los músculos;
 Contención y protección de las vísceras, ante cualquier presión o golpe del exterior, como, por ejemplo, las
costillas al albergar los pulmones, órganos delicados que precisan de un espacio para ensancharse,
 Almacén metabólico: funcionando como moderador (tampón o amortiguador) de la concentración e
intercambio de sales de calcio y fosfatos.
 Transmisión de vibraciones.
TIPOS DE HUESOS
Los huesos se pueden clasificar atendiendo a su forma en:
Huesos largos: son más largos que anchos. Actúan como palancas en el movimiento.
Huesos cortos: son más o menos cúbicos. Ocupan lugares pequeños y su función es
transmitir la fuerza.
Huesos planos: actúan como protectores de órganos o para la inserción
muscular.
31
ESTRUCTURAS DEL HUESO
Epífisis: son las zonas ensanchadas y terminales de un hueso largo.
Diáfisis: es la zona alargada del hueso. También se le denomina caña.
Metáfisis: zona de transición entre la epífisis y la diáfisis. En épocas de crecimiento esta zona se encuentra
separada de la epífisis por el cartílago de crecimiento.
Tejido óseo esponjoso: Se encuentra en la zona interna de huesos largos y planos. Forma la epífisis en los
huesos largos. En los huesos cortos forman el interior y zonas del exterior.
Tejido óseo compacto: Se encuentra en la capa externa de los huesos largos formando la diáfisis, en el exterior
y en el interior de los huesos planos y en distintas zonas en los huesos cortos, según cada hueso en concreto.
Es un tejido duro, denso y frágil.
ESQUELETO AXIAL
El esqueleto axial tiene 80 huesos y está formado por la columna vertebral con 26, la caja torácica con 12
pares de costillas y el esternón, y el cráneo con 22 huesos y 7 huesos asociados.
El esqueleto axial transmite el peso de la cabeza, el tronco y las extremidades superiores hacia abajo a las
extremidades inferiores, y por lo tanto responsable de la posición vertical del cuerpo humano.
El cráneo
32
La caja torácica
Columna vertebral
ESQUELETO APENDICULAR
El esqueleto apendicular posee 126 huesos y está formado por la cintura escapular con 4 huesos, las
extremidades superiores con 60, la cintura pélvica con 2 huesos, y las extremidades inferiores también con 60
huesos. Sus funciones son hacer posible la locomoción y proteger los principales órganos de la digestión pero
sobre todo la de la reproducción, por lo que su papel protector no debe ser minimizado sobre el del
transporte.
33
EXTREMIDADES SUPERIORES
EXTREMIDADES INFERIORES
ARTICULACIONES
La articulación es una estructura que pone en contacto dos o más hueso mediante un tejido, más o menos
blando, que permite al esqueleto rígido adoptar distintas posturas.
ARTICULACIONES INMÓVILES, FIJAS O SINARTROSIS
Se encuentran generalmente entre huesos planos, produciéndose una unión estable que no permite el
movimiento. Los huesos se unen directamente entre sí mediante bordes con entrantes y salientes (dentados),
formando una sutura. Por ejemplo, encontramos este tipo de articulación en los huesos que conforman el
cráneo.
34
ARTICULACIONES SEMIMÓVILES O ANFIARTROSIS
Son aquellas que permiten cierta movilidad. Los huesos de la articulación no entran en contacto; entre ellos se
localiza una estructura denominada fibrocartílago de unión. Un ejemplo claro lo encontramos en la columna
vertebral.
ARTICULACIONES MÓVILES O DIARTROSIS
Son aquellas que permiten gran variedad de movimientos debido a su complejidad. Los huesos de la
articulación no entran en contacto, ya que los extremos del hueso están recubiertos de un tejido cartilaginoso
denominado lámina cartilaginosa. Esta zona está lubricada por el líquido sinovial que se encuentra encerrado
en la bolsa sinovial.
Se pueden distinguir diferentes subtipos de articulaciones móviles, atendiendo al movimiento que permiten
realizar:



Deslizamiento (artrodias): se producen en las articulaciones de la muñeca y el tobillo.
Flexión en un plano (trocleares): se encuentran en el codo y la rodilla.
Rotación (enartrosis): se encuentran en el hombro y la cadera.
35
ENFERMEDADES DEL APARATO LOCOMOTOR
Las principales son:
Artritis. Dolor en las articulaciones móviles debido a una inflamación de la membrana sinovial que segrega la
sinovia En ocasiones está producida por una infección.
Artritis reumatoide. Artritis crónica simétrica de origen desconocido o debida a una respuesta inmune
equivocada contra la propia membrana sinovial.
Artrosis. Dolor en las articulaciones debida a una degeneración de los cartílagos articulares debido a la edad.
Osteoporosis. Disminución de masa ósea debido a una falta de matriz extracelular de colágeno sobre la cual
pueda acumularse el fosfato cálcico. Es un proceso natural durante el envejecimiento. Puede verse agravado
por cambios hormonales, como los que se producen durante la menopausia.
Esguince. Estiramiento excesivo de un tendón debido a un mal movimiento.
Raquitismo infantil. Escaso crecimiento de los huesos debido a la falta de calcificación a consecuencia de la
escasez de vitamina D en la dieta.
Agujetas. Dolor muscular debido al ácido láctico acumulado en las fibras musculares al verse estas obligadas a
hacer un esfuerzo al cual no están acostumbradas.
36
UNIDAD Nº 7
LA ECOLOGÍA Y LOS ECOSISTEMAS
La Ecología es la ciencia que estudia las relaciones de los organismos entre sí y con el ambiente que los rodea.
También analiza la influencia de las actividades humanas sobre el ambiente. El ecosistema de mayor tamaño
que se puede considerar es el planeta Tierra. Sin embargo, se delimitan ecosistemas menores, como una
laguna, una selva, un desierto o un bosque. Un charco formado tras una intensa lluvia, o un tronco caído, lleno
de arañas, hormigas y hongos, son pequeños ecosistemas.
LA ECOLOGÍA Y SU ORIGEN
En 1869, el biólogo alemán Ernest Haeckel acuñó el
término ecología, remitiéndose al origen griego de
la palabra (oikos, casa; logos, ciencia, estudio,
tratado). Según entendía Haeckel, la ecología debía
encarar el estudio de una especie en sus relaciones
biológicas con el medio ambiente. Otros científicos
se ocuparon posteriormente del medio en que vive
cada especie y de sus relaciones simbióticas y
antagónicas con otras. Hacia 1925, August
Thienemann, Charles Elton y otros impulsaron la
ecología de las comunidades. Trabajaron con
conceptos como el de cadena alimentaria, o el de
pirámide de especies, en la que el número de
individuos disminuye progresivamente desde la
base hasta la cúspide, desde las plantas hasta los
animales herbívoros y los carnívoros.
unidad de estudio de la ecología. De acuerdo con tal
definición, el ecosistema es una unidad delimitada
espacial y temporalmente, integrada por un lado,
por los organismos vivos y el medio en que éstos se
desarrollan, y por otro, por las interacciones de los
organismos entre sí y con el medio. En otras
palabras, el ecosistema es una unidad formada por
factores bióticos (o integrantes vivos como los
vegetales y los animales) y abióticos (componentes
que carecen de vida, como por ejemplo los
minerales y el agua), en la que existen
interacciones vitales, fluye la energía y circula la
materia.
Un ejemplo de ecosistema en el que pueden verse
claramente los elementos comprendidos en la
definición es la selva tropical. Allí coinciden
millares de especies vegetales, animales y
microbianas que habitan el aire y el suelo; además,
se producen millones de interacciones entre los
organismos, y entre éstos y el medio físico.
EL ECOSISTEMA
Hacia 1950 los ecólogos elaboraron la noción
científica de ecosistema, definiéndolo como la
Ecosistema es el conjunto de todos los organismos (factores bióticos) que viven en comunidad y todos los
factores no vivientes (factores abióticos) con los cuales los organismos actúan de manera recíproca.
En un ecosistema acuático la biodiversidad, o número de especies vegetales y animales que habitan en él, es
menor que en uno terrestre. La base nutritiva está en el fitoplancton y en el zooplancton.
La escala va en ascenso desde los peces y batracios hasta las aves acuáticas como el pato, y aéreas como el
águila.
37
EL HÁBITAT Y EL NICHO ECOLÓGICO

El hábitat es el lugar físico de un ecosistema que
reúne las condiciones naturales donde vive una
especie y al cual se halla adaptada.
El nicho ecológico es el modo en que un organismo
se relaciona con los factores bióticos y abióticos de
su ambiente. Incluye las condiciones físicas,
químicas y biológicas que una especie necesita para
vivir y reproducirse en un ecosistema. La
temperatura, la humedad y la luz son algunos de los
factores físicos y químicos que determinan el nicho
de una especie. Entre los condicionantes biológicos
están el tipo de alimentación, los depredadores, los
competidores y las enfermedades, es decir, especies
que rivalizan por las mismas condiciones.
forman parte de la materia viviente. De estos
25 elementos, el Carbono, el Oxígeno, el
Hidrógeno y el Nitrógeno están presentes en el
96 % de las moléculas de la vida. Los elementos
restantes llegan a formar parte del 4 % de la
materia viva, siendo los más importantes el
Fósforo, el Potasio, el Calcio y el Azufre.
Agua: El agua (H2O) es un factor indispensable
para la vida. La vida se originó en el agua, y
todos los seres vivos tienen necesidad del agua
para subsistir. El agua forma parte de diversos
procesos químicos orgánicos, por ejemplo, las
moléculas de agua se usan durante la
fotosíntesis, liberando a la atmósfera los
átomos de oxígeno del agua.
FACTORES ABIÓTICOS
En todos los ecosistemas se distinguen dos tipos de
componentes: bióticos y abióticos.



FACTORES BIÓTICOS
Los factores Bióticos son todos los organismos que
comparten un ambiente.
Los componentes
Bióticos son toda la
vida existente en
un ambiente, desde
los protistas, hasta
los mamíferos. Los
individuos deben
tener comportamiento y características fisiológicas
específicos que permitan su supervivencia y su
reproducción en un ambiente definido.
Los
factores
abióticos son los
factores
inertes
del
ecosistema,
como la luz, la
temperatura, los
productos
químicos, el agua
y la atmósfera.
Luz: La luz es un factor abiótico esencial del
ecosistema, dado que constituye el suministro
principal de energía para todos los organismos.
La Atmósfera: La estructura de la atmósfera
terrestre es la ideal para el origen y la
perpetuación de la vida como la conocemos. Su
constitución hace que la atmósfera terrestre
sea muy especial. La atmósfera terrestre está
formada por cuatro capas concéntricas
sobrepuestas que se extienden hasta 80
kilómetros.
Elementos químicos: Los organismos están
constituidos por materia. De los 92 elementos
naturales conocidos, solamente 25 elementos
38
NIVELES DE ORGANIZACIÓN EN ECOLOGÍA
Los niveles de organización se refieren a la
estructuración de un sistema determinado, desde el
nivel más simple hasta los niveles más complejos.
En Ecología, los niveles de organización son los
siguientes:
SER: Cualquier cosa que existe. Hay
seres vivos, por ejemplo, bacterias,
hongos, protozoarios, algas, animales,
plantas, etc., y seres inertes, como los
virus, una roca, el agua, la luz, el calor,
el sol, una pluma, un cuaderno, una silla, una mesa,
mi Pepsi, una pieza de pan, etc.
ECOSISTEMA: Es la
combinación
e
interacción entre los
factores
bióticos
(vivos) y los factores
abióticos (inertes) en
la
naturaleza.
También se dice que
es una interacción
entre una comunidad y el ambiente que le rodea.
Ejemplo, charcas, lagos, océanos, cultivo, bosque,
etc.
INDIVIDUO: Un individuo es
cualquier ser vivo, de cualquier
especie. Por ejemplo, un gato, un
perro, un elefante, un fresno, un
naranjo, un humano, una mosca,
una araña, un zacate, una amiba, una salmonella,
una pulga, una euglena, un hongo, una lombriz de
tierra, una avestruz, etc.
ESPECIE: Es un conjunto de
individuos que poseen el mismo
genoma. Genoma es el conjunto de
genes
que
determinan
las
características fenotípicas de una
especie. Por ejemplo, Felis catus (gato), Fraxinus
greggii
(fresno),
Paramecium
caudatum
(paramecio), Homo sapiens (Humano), etc.
BIOMA: Es un conjunto de comunidades vegetales
que ocupan la misma área geográfica. Por ejemplo,
Tundra, Taiga, Desierto, Bosque Templado
Caducifolio, Bosque de Coníferas, Bosque tropical
lluvioso, etc.
POBLACIÓN:
Es
un
conjunto de individuos
que pertenecen a la
misma especie y que
ocupan el mismo hábitat. Por ejemplo, población de
amibas en un estanque, población de ballenas en el
Golfo de California.
COMUNIDAD: Es un
conjunto
de
poblaciones
interactuando entre
sí,
ocupando
el
mismo hábitat. Por
ejemplo,
una
comunidad de semidesierto, formada por nopales,
mezquites, gramíneas, escorpiones, escarabajos,
lagartijas, etc.
BIÓSFERA: Unidad ecológica constituida por el
conjunto de todos los ecosistemas del planeta
Tierra. Es la parte de nuestro planeta habitada por
todos los seres vivos.
39
LA SUCESIÓN ECOLÓGICA
La sucesión ecológica es el reemplazo de algunos elementos del ecosistema por otros en el transcurso del
tiempo. Así, una determinada área es colonizada por especies vegetales cada vez más complejas. Si el medio lo
permite, la aparición de musgos y líquenes es sucedida por pastos, luego por arbustos y finalmente por
árboles. El estado de equilibrio alcanzado una vez que se ha completado la evolución, se denomina clímax. En
él, las modificaciones se dan entre los integrantes de una misma especie: por ejemplo, los árboles nuevos
reemplazan a los viejos.
Hay dos tipos de sucesiones: primaria y secundaria.
La primera ocurre
cuando se parte de
un terreno en donde
nunca hubo vida.
Este tipo de proceso
puede durar miles de
años.
La sucesión secundaria es la que se registra luego de un
disturbio, por ejemplo, un incendio. En este caso el ambiente
contiene nutrientes y residuos orgánicos que facilitan el
crecimiento de los vegetales.
40
N
UNIDAD Nº 8
LA QUÍMICA Y LA FISICA
o hay duda que la Química debía nacer con la conquista del fuego por el hombre, y que sus orígenes
deberán encontrarse en las artes y oficios técnicos del hombre primitivo, de los que tenemos idea por
los materiales usados por él y encontrados en los restos de las
civilizaciones desaparecidas.
Los artículos normalmente encontrados son de metal, cerámica, vidrio,
pigmentos y telas teñidas, por lo que la extracción de los metales de sus
menas, la fabricación de vidrios y cerámica, las artes de la pintura y del
teñido, así como la preparación de perfumes y cosméticos, práctica de la
momificación y otros oficios análogos seguidos en las civilizaciones
primitivas, constituyen los conocimientos sobre los que está basada la
«Química» de aquellos tiempos.
ORIGEN E HISTORIA DE LA QUÍMICA
En el desarrollo de la química se identifican los
siguientes periodos:
Los primeros materiales que usó el hombre eran
universales, en el sentido de que se encuentran en
cualquier parte: madera, hueso, pieles, piedras…
LA PREHISTORIA
De todos ellos la piedra es el más duradero, y los
útiles de piedra tallada son los documentos más
claros de que disponemos actualmente para
conocer aquel dilatado período.
Este período corresponde a la edad de piedra.
El descubrimiento del fuego le permite defenderse
de depredadores, protegerse del frío, cocinar y
transformar los materiales
ANTIGÜEDAD
La piedra y el fuego.
En la antigüedad, no hay en realidad, química
científica, solo es empírica; más que una ciencia, era
un arte.
Los primeros hombres que empezaron a utilizar
instrumentos se servían de la naturaleza tal como
la encontraban.
Una de las características distintivas de la
antigüedad son las interpretaciones fantásticas
entre lo racional y lo
incoherente)
El fémur de un animal de buen tamaño o la rama
arrancada de un árbol eran magníficas garrotas.
Y, ¿qué mejor proyectil que una piedra?
En la edad del cobre se
aplican
las
primeras
técnicas para trabajar un
mineral. El cobre se
obtenía
al
calentar
malaquita, sin embargo,
era un metal muy blando para fabricar
herramientas y armas.
El calor generado por el
fuego servía para producir
nuevas
alteraciones
químicas: los alimentos
podían cocinarse, y su color,
textura y gusto cambiaban.
El barro podía cocerse en forma de ladrillos o de
recipientes.
Luego observaron que al
mezclarlo
con
estaño,
formaba un metal duro y
resistente, iniciándose la
edad del bronce.
Y, finalmente, pudieron
confeccionar
cerámicas,
piezas barnizadas e incluso
objetos de vidrio.
41
Simultáneamente, se utiliza el
hierro, que era más resistente
que el bronce. Obtener hierro
por calentamiento era muy
difícil. Fueron los hititas
quienes perfeccionaron las técnicas de fundición,
dando comienzo a la edad del hierro.
animales. Estos elementos han sido designados los
" elementos aristotélicos”.
“Todas las sustancias son
originadas
por
la
combinación
de
estos
elementos y no se podrán convertir en otras
unidades más simples. De este modo un elemento
puede convertirse en otro a medida que una
propiedad va primando sobre la opuesta”
EL PERIODO GRIEGO
A los sabios o filósofos no solo les preocupaba
estudiar el aspecto intelectual y moral del hombre
HIPÓTESIS ATÓMICA
Se preocupaban de estudio del universo mediante
las ciencias físicas y naturales, astronomía,
matemáticas.
Los filósofos griegos discutieron mucho sobre la
naturaleza de la materia y concluyeron que el
mundo era más sencillo de lo que parecía.
Proponen
existencia
la
de los
llamados
“elementos”. A partir
de
ellos
se
constituirían
todas
las
cosas
y
organismos en la
Tales de Mileto: “el agua es el
principio de todas las cosas”
(hindúes igual)
En el siglo V a.C., Leucipo pensaba que sólo había
un tipo de materia. Sostenía, además, que si
dividíamos la materia en partes cada vez más
pequeñas, acabaríamos encontrando una porción
que no se podría seguir dividiendo.
Anaxímenes: “Todo viene del aire y
todo a él retorna”
Un discípulo suyo, Demócrito, bautizó a estas
partes indivisibles de materia con el nombre
de átomos, término que en griego significa “que no
se puede dividir”.
naturaleza.
ALQUIMIA (100 A.C a 1500 D.C)
Alquimia proviene del árabe: al y Khum, que
significa ciencia oscura o arte
negro.
Heráclito de Éfeso: “El fuego es la
fuerza primordial, que tiene bajo su
dependencia todos los fenómenos”
“Los cuerpos pueden transformarse,
pero no el fuego, que modifica todo
lo que es”
La Alquimia es un conjunto de
especulaciones y experiencias,
generalmente
de
carácter
esotérico, relativas a las transmutaciones de la
materia y que influyó en el origen de las ciencias
químicas.
Empédocles: Agrego la Tierra,
divulga en forma amplia los Cuatros
Elementos.
Tenía dos metas fundamentales:
Aristóteles: Discípulo de Platón, agregó un quinto
elemento, el éter, más móvil que los demás
elementos (aire, agua, fuego y tierra), formaría el
cielo, y de él hace derivar Aristóteles el calor de los
•
42
Transmutación de metales comunes en oro
o plata.
•
LA ALQUIMIA EGÍPCIA
Encontrar
medios
de
prolongarían
definidamente la vida humana.
La leyenda cuenta que el fundador de la alquimia
egipcia fue el Dios Thot.
La alquimia fue practicada en Mesopotamia, el
Antiguo Egipto, Persia, la India y China, en la
Antigua Grecia y el Imperio Romano, en el Imperio
Islámico y después en Europa hasta el siglo XIX, en
una compleja red de escuelas.
En manos de sacerdotes, la alquimia
era un juego místico que llevaba a
sucesos mágicos, para convertir un
oscuro metal en una brillante pieza de la metalurgia
LA ALQUIMIA ÁRABE
La alquimia para los egipcios tenía un fin
netamente materialista. Utilizando este término
para reconocer el trabajo de “hacer crecer el oro”
La Alquimia árabe consideraba la transmutación
como algo real y dejaba de ser un fenómeno
enigmático.
El
alquimista
que
dominara su arte sabría
transmutar los metales
siendo esto tan natural
como
la
curación
realizada
por
un
LA ALQUIMIA MEDIEVAL
Debido a sus fuertes conexiones con las culturas
griega y romana, la alquimia fue bastante
fácilmente aceptada por la filosofía cristiana y los
alquimistas medievales europeos absorbieron
extensivamente el
conocimiento alquímico
islámico.
médico.
Razi fue el mayor exponente de la alquimia árabe,
sin embargo hubieron otros importantes.
La piedra filosofal es una
sustancia que según los
creyentes en la alquimia
tendría
propiedades
extraordinarias, como la
capacidad de trasmutar los
metales vulgares en oro.
Crearon el fuego griego a base de petróleo y azufre.
La gran diferencia radica en que estos se basaban
generalmente en experimentos científicos, es decir
fueron más a lo “práctico”.
LA ALQUIMIA CHINA
Nace mucho antes que de alquimia de occidente (s.
8aC) . Planteaba la inmortalidad física, con drogas
mágicas denominadas el “elixir
de la vida”
La piedra filosofal, o elixir de la vida era algo
ansiosamente buscado y codiciado porque se le
suponían virtudes maravillosas, no sólo la de
conseguir el oro sino la de curar algunas
enfermedades y otorgar la inmortalidad.
Se hallan vestigios de los
cientos de emperadores que
probaban estos elixires para “la
vida eterna”, los que murieron
envenenados, debido a los
ingredientes usados en las formulas. Esto conllevó
a los alquimistas a moderar el uso de algunos
elementos. A través de esto, la alquimia china
termino por desaparecer.
IATROQUIMICA (SIGLO XVI)
La iatroquímica es una rama de la química y la
medicina. Teniendo sus bases en la alquimia, la
iatroquímica busca encontrar explicaciones
químicas a los procesos patológicos y fisiológicos del
cuerpo humano, y proporcionar tratamientos con
sustancias químicas. Se le puede considerar como la
precursora de la bioquímica.
Es importante también destacar el descubrimiento
de la pólvora.
Su líder más connotado y fundador
fue Paracelso, un alquimista suizo
del siglo XVI. Los Iatroquímicos
creían que la fisiología dependía
del balance de fluidos corporales
43
específicos.
¿QUÉ ES LA QUÍMICA?
La Química se conoce como la ciencia que estudia la
composición y las propiedades de la materia, así
como los cambios que experimenta y la energía
asociada a ellos.
En el campo de la medicina, la
química ha sido de gran utilidad en
la lucha contra los microorganismos
que producen las enfermedades,
mediante la producción de vacunas,
sueros, antibióticos, anestésicos y
otros productos.
Para la agricultura la química
proporciona fertilizantes e
insecticidas.
La
energía
procedente de la combustión
de la gasolina se utiliza para
hacer girar las turbinas en una planta eléctrica y
producir electricidad.
En general, se puede decir que
la mayor parte de las
actividades
del
género
humano reciben apoyo de la
química para desarrollarse.
La química se divide en ramas
para poder ser estudiada de
mejor manera en:
 Química
inorgánica:
Estudia
los
compuestos de origen inerte o inorgánico.

Química orgánica: Síntesis y estudio de los
compuestos que se basan en cadenas de
carbono.
 Bioquímica: Estudia las reacciones
químicas en los seres vivos, estudia el
organismo y los seres vivos.
 Química física: Estudia los fundamentos y
bases físicas de los sistemas y procesos
químicos.
 Química industrial: Estudia los métodos de
producción de reactivos químicos en
cantidades elevadas, de la manera
económicamente más beneficiosa.
 Química analítica: Estudia los métodos de
detección (identificación) y cuantificación
(determinación) de una sustancia en una
muestra. Se subdivide en Cuantitativa y
Cualitativa.
FLOGISTO (SIGLO XVII)
La teoría del flogisto intentaba explicar el fenómeno
de la combustión y la causa de que algunos
elementos fueran combustibles mientras que otros
no. Su creador, el médico y químico alemán Georg
Ernst Stahl (1660-1734), suponía que el calor se
presenta en dos formas: libre y en combinación.
Éste último, que denominó flogisto –palabra que en
griego significa inflamable–, es inherente a todos
los cuerpos combustibles.
De este modo, la combustión era, según Stahl, el
paso de esta forma de fuego combinado a la forma
libre, donde se hace apreciable a los sentidos. Las
cenizas y escorias que quedan tras la combustión
carecen de flogisto y, por consiguiente, son
incapaces de volver a arder. Esta interpretación de
la combustión fue rebatida a finales del siglo XVIII
por Lavoisier, al demostrar que se trataba de una
reacción química.
LOS PRIMEROS PASOS DE LA QUIMICA MODERNA
Antoine Lavoisier se considera el
creador de la química moderna,
por los detallados estudios sobre:
la oxidación de los cuerpos, el
fenómeno de la respiración
animal y su relación con los
procesos de oxidación, análisis del aire.
Fue el primero en usar la balanza para establecer
relaciones cuantitativas en las reacciones químicas
estableciendo su famosa Ley de conservación de la
masa, estudios en calorimetría.
44
¿QUÉ ES LA MATERIA?

Materia es todo lo que
nos rodea, que tiene
masa y ocupa un
volumen en el espacio.
Materiales:
así
se
llaman las diferentes
formas de presentación
de la materia en la
naturaleza, bien sea en estado sólido, líquido o
gaseoso.
Los coloides: Estas mezclas tienen una fase
dispersante (disolvente) y una fase
dispersa (soluto); ejemplo: leche, gelatina,
quesos, etc.

Las soluciones: Sus componentes son
soluto y solvente. El soluto se disuelve en
el solvente y se encuentra, generalmente,
en menor proporción que éste.; ejemplo:
agua de mar, limonada, te, refrescos, etc.
Mezclas heterogéneas: son aquellas en las cuales
pueden reconocerse sus diversos componentes
debido a la diferencia de sus propiedades. Hay dos
tipos de mezclas heterogéneas: mezclas groseras y
suspensiones.
CLASES DE MATERIA
¿Qué es una sustancia?
Una sustancia es cualquier variedad de materia de
composición definida y reconocible. Las sustancias
se clasifican en sustancias puras y mezclas.
¿Qué es una sustancia pura?
Una sustancia pura es un material homogéneo que
siempre tiene la misma composición fija e
invariable y cuyas propiedades físicas y químicas
son siempre las mismas.
Algunas pueden descomponerse mediante procesos
químicos en otras sustancias más simples; por
ejemplo, el Cloruro de sodio (sal común), el azúcar.
CLASIFICACIÓN DE LAS SUSTANCIAS PURAS:
Las sustancias puras se clasifican en dos tipos:
elementos y compuestos; ambos son homogéneos
ya que mantienen sus propiedades características.

Mezclas groseras: Son aquellas que tienen
componentes diferenciables por su gran
tamaño. Por ejemplo: granito

Suspensiones: Son las que tienen partículas
finas suspendidas en agua u otro líquido
por un tiempo y luego se sedimentan; por
ejemplo: arena y agua.
LAS PROPIEDADES DE LA MATERIA
Los materiales en cualquier estado, poseen un
conjunto de propiedades que los diferencian, a
saber: los materiales sólidos tienen forma y
volumen propio, los líquidos se amoldan a la forma
del recipiente que los contiene; los gases no tienen
forma ni volumen propios, ellos ocupan el espacio
del recipiente que los contiene, al igual que también
adoptan la forma del mismo.
PROPIEDADES EXTRÍNSECAS (EXTENSIVAS O
GENERALES)
Las presentan los cuerpos sin distinción y por tal
motivo no permiten diferenciar una sustancia de
otra. Algunas de las propiedades generales se les da
el nombre de extensivas, pues su valor depende de
la cantidad de materia, tal es el caso de la masa,
peso,
volumen,
la
inercia,
la
energía,
impenetrabilidad,
porosidad,
divisibilidad,
elasticidad, maleabilidad, tenacidad y dureza entre
otras.
Los elementos
Son
también
denominados
sustancias simples elementales
que constituyen la materia. Se
combinan para formar los
compuestos.
Los compuestos
Son denominados también
Sustancias Compuestas; están
formados por dos o más
elementos
unidos
químicamente
en
proporciones fijas de masa.
Los compuestos son muy
abundantes en la naturaleza, pero también son
sintetizados en el laboratorio. Los compuestos
pueden descomponerse en sus elementos
constitutivos o sustancias simples empleando
técnicas específicas de separación.
Las mezclas
Es un material formado por la unión de dos o más
sustancias en proporciones variables.
TIPOS DE MEZCLAS:
Mezclas homogéneas: Son las que tienen partículas
indistinguibles a simple vista o con el microscopio;
por ejemplo:
45
Volumen: nos indica la cantidad de espacio que
ocupa un cuerpo.
de hierro, cobre, aluminio. El oro y la plata son de
los más dúctiles porque con ellos se obtienen los
hilos más delgados.
Extensión. Todos los cuerpos ocupan un lugar en el
espacio. El lugar que ocupa un cuerpo es su
volumen.
Maleabilidad. Consiste en la facilidad que tienen
algunas materias para extenderse en láminas. Los
metales son maleables. Se hacen láminas de hierro,
zinc, estaño, etc. El oro es el más maleable, sus
láminas pueden ser tan delgadas que son
transparentes y flotan en el aire.
Impenetrabilidad. Como cada cuerpo ocupa un
lugar en el espacio, su lugar no puede ser ocupado
al mismo tiempo por otro cuerpo.
Inercia. Consiste en la tendencia que tienen los
cuerpos de continuar en su estado de reposo o
movimiento en que se encuentran si no hay una
fuerza que los cambie.
PROPIEDADES INTRÍNSECAS (INTENSIVAS O
ESPECÍFICAS)
Permiten distinguir una sustancia de otra. También
reciben el nombre de propiedades intensivas
porque su valor es independiente de la cantidad de
materia.
Masa. Es la cantidad de materia contenida en un
volumen cualquiera, la masa de un cuerpo es la
misma en cualquier parte de la Tierra o en otro
planeta.
Si estas propiedades son características de un
cuerpo determinado se llaman propiedades
específicas, tal como el color, olor, sabor,
solubilidad, densidad, conductividad del calor y de
la electricidad, brillo, transparencia, estructura
cristalina, punto de fusión, punto de ebullición, etc.
Así, por ejemplo, el cobre, el oro y la plata se
distinguen por su color; el agua, el alcohol y la
gasolina por su olor; la sal y el azúcar, por su sabor;
los carbonatos de sodio y de calcio, por su
solubilidad; el plomo y el aluminio, por su
densidad; el vidrio y el diamante, por su dureza, etc.
Peso. Es la acción de la gravedad de la Tierra sobre
los cuerpos. En los lugares donde la fuerza de
gravedad es menor, por ejemplo, en una montaña o
en la Luna, el peso de los cuerpos disminuye.
Divisibilidad. Es la propiedad que tiene cualquier
cuerpo de poder dividirse en pedazos más
pequeños, hasta llegar a las moléculas y los átomos.
Porosidad. Como los cuerpos están formados por
partículas diminutas, éstas dejan entre sí espacios
vacíos llamados poros.
LA MEDICIÓN
Para establecer con carácter universal las
propiedades de la materia, en especial las
cuantitativas, se precisa unificar criterios de
medida, es decir, hablar en el mismo lenguaje.
Lee atentamente los siguientes conceptos:
 Magnitud: Es toda propiedad de los
cuerpos que se puede medir. Por ejemplo:
temperatura, velocidad, masa, peso, etc.
 Medir: Es comparar la magnitud con otra
similar, llamada unidad, para averiguar
cuántas veces la contiene.
 Unidad: Es una cantidad que se adopta
como patrón para comparar con ella
cantidades de la misma especie. Ejemplo:
Cuando decimos que un objeto mide dos
metros, estamos indicando que es dos
veces mayor que la unidad tomada como
patrón, en este caso el metro.
Elasticidad. Propiedad que tienen los cuerpos de
cambiar su forma cuando se les aplica una fuerza
adecuada y de recobrar la forma original cuando se
suspende la acción de la fuerza. La elasticidad tiene
un límite, si se sobrepasa el cuerpo sufre una
deformación permanente o se rompe.
Dureza. Es la resistencia que opone un cuerpo al
corte, a la penetración y a ser rayado. La materia
más dura que se conoce es el diamante. Son muy
blandos la cera, el jabón, etcétera.
Tenacidad. Es la resistencia que ofrece un cuerpo a
romperse o a deformarse cuando se le golpea. Lo
contrario a la tenacidad es la fragilidad. El acero es
tenaz y el vidrio es frágil.
Medir consiste en comparar una magnitud o
propiedad con otra que se toma como patrón de
medida.
A todo lo que se mide se le llama magnitudes físicas.
Ductilidad. Es la propiedad que tienen algunas
materias, principalmente los metales, de estirarse
para formar hilos o alambres. Se elaboran alambres
46
Toda medida consta de dos partes: una numérica y
otra la unidad de patrón. A los efectos de medidas,
universalmente se emplea el Sistema Métrico .
También existe una modernización del sistema
antiguo conocida como Sistema Internacional de
pesas y medidas (SI) que se establece sobre siete
unidades básicas, las cuales se muestran en el
cuadro siguiente:
posiciones casi fijas. En el estado sólido las
partículas solamente pueden moverse vibrando u
oscilando alrededor de posiciones fijas, pero no
pueden moverse trasladándose libremente a lo
largo del sólido. Las partículas en el estado sólido
propiamente dicho, se disponen de forma
ordenada, con una regularidad espacial geométrica,
que da lugar a diversas estructuras cristalinas. Al
aumentar la temperatura aumenta la vibración de
las partículas.
Estado liquido
Los líquidos, al igual que los sólidos, tienen
volumen constante. En los líquidos las partículas
están unidas por unas fuerzas de atracción menores
que en los sólidos, por esta razón las partículas de
un líquido pueden trasladarse con libertad. El
número de partículas por unidad de volumen es
muy alto, por ello son muy frecuentes las colisiones
y fricciones entre ellas. Así se explica que los
líquidos no tengan forma fija y adopten la forma del
recipiente que los contiene. También se explican
propiedades como la fluidez o la viscosidad. En los
líquidos el movimiento es desordenado, pero
existen asociaciones de varias partículas que, como
si fueran una, se mueven al unísono. Al aumentar la
temperatura aumenta la movilidad de las partículas
(su energía).
Estado gaseoso
Los gases, igual que los líquidos, no tienen forma
fija pero, a diferencia de éstos, su volumen tampoco
es fijo. También son fluidos, como los líquidos. En
los gases, las fuerzas que mantienen unidas las
partículas son muy pequeñas. En un gas el número
de partículas por unidad de volumen es también
muy pequeño. Las partículas se mueven de forma
desordenada, con choques entre ellas y con las
paredes del recipiente que los contiene. Esto
explica las propiedades de expansibilidad y
compresibilidad que presentan los gases: sus
partículas se mueven libremente, de modo que
ocupan todo el espacio disponible. La
compresibilidad tiene un límite, si se reduce mucho
el volumen en que se encuentra confinado un gas
éste pasará a estado líquido.
CAMBIOS DE LA MATERIA
Cambio físico: Cambio que sufre la materia en su
estado, volumen o forma sin alterar su
composición. EJEMPLO: en la fusión del hielo, el
agua pasa de estado sólido a líquido, pero su
composición permanece inalterada.
Cambio químico: Cambio en la naturaleza de la
materia, variación en su composición. EJEMPLO: en
la combustión de una hoja de papel, se genera CO,
CO2 y H2O a partir de celulosa, cambiando la
composición de la sustancia inicial.
ESTADOS DE LA MATERIA
La materia se presenta en tres estados o formas de
agregación: sólido, líquido y gaseoso. Dadas las
condiciones existentes en la superficie terrestre,
sólo algunas sustancias pueden hallarse de modo
natural en los tres estados, tal es el caso del agua.
Características de los estados de la materia
 Los sólidos: Tienen forma y volumen
constantes. Se caracterizan por la rigidez y
regularidad de sus estructuras.
 Los líquidos: No tienen forma fija pero sí
volumen. La variabilidad de forma y el
Estado solido
Los sólidos se caracterizan por tener forma y
volumen constantes. Esto se debe a que las
partículas que los forman están unidas por unas
fuerzas de atracción grandes de modo que ocupan
47

presentar
unas
propiedades
muy
específicas son características de los
líquidos.
Los gases: No tienen forma ni volumen
fijos. En ellos es muy característica la gran
variación de volumen que experimentan al
cambiar las condiciones de temperatura y
presión.
puede pasar la materia de un estado a otro. Ej.
Sólido, liquido, gaseoso o plasma.
Cuando un cuerpo, por acción del calor o del frío
pasa de un estado a otro, decimos que ha cambiado
de estado. En el caso del agua: cuando hace calor, el
hielo se derrite y si calentamos agua líquida vemos
que se evapora. El resto de las sustancias también
puede cambiar de estado si se modifican las
condiciones en que se encuentran. Además de la
temperatura, también la presión influye en el
estado en que se encuentran las sustancias.
CAMBIOS DE ESTADO
El estado en que se encuentre un material depende
de las condiciones de presión y temperatura,
modificando una de estas variables o ambas, se
Cambios progresivos
la cual se produce la ebullición y la
conocemos como punto de ebullición.
Ejemplos: El agua tiene su punto de
ebullición a los 100º C, alcohol a los 78º C.
(el término hervir es una forma común de
referirse a la ebullición).
Cambios progresivos son los que se producen al
aplicar calor.
a.
Sublimación progresiva.
Es la transformación directa, sin pasar por
otro estado intermedio, de una materia en
estado sólido a estado gaseoso al aplicarle
calor.
b. Fusión.
Es la transformación de un sólido en
líquido al aplicarle calor. Es importante
hacer la diferencia con el punto de fusión,
que es la temperatura a la cual ocurre la
fusión. Esta temperatura es específica para
cada sustancia que se funde.
c. Evaporación.
Es la transformación de las partículas de
superficie de un líquido, en gas, por la
acción del calor. Este cambio ocurre en
forma normal, a temperatura ambiente, en
algunas sustancias líquidas como agua,
alcohol y otras. Sin embargo si le aplicamos
mayor temperatura la evaporación se
transforma en ebullición.
d. Ebullición.
Es la transformación de todas las partículas
del líquido en gas por la acción del calor
aplicado. En este caso también hay una
temperatura especial para cada sustancia a
Cambios regresivos
Estos cambios se producen por el enfriamiento de
los cuerpos y también distinguimos tres tipos que
son:
sublimación
regresiva,
solidificación,
condensación.
a.
Solidificación.
Es el paso de una sustancia en estado
líquido a sólido. Este cambio lo podemos
verificar al poner en el congelador un vaso
con agua, o los típicos cubitos de hielo.
b.
Condensación.
Es el cambio de estado de una sustancia en
estado gaseoso a estado líquido.
Ejemplo: El vapor de agua al chocar con
una superficie fría, se transforma en
líquido.
c.
Sublimación regresiva.
Es el cambio de una sustancia de estado
gaseoso a estado sólido, sin pasar por el
estado líquido.
48
TÉCNICAS DE SEPARACIÓN DE MEZCLAS.
Entre las distintas técnicas que se emplean para
separar mezclas tenemos:
Cromatografía: Es la técnica que se utiliza para
separar los componentes de una mezcla según las
diferentes velocidades con que se mueven al ser
arrastradas por un disolvente a través de un medio
poroso que sirve de soporte a la mezcla, y sobre la
base de las cantidades relativas de cada soluto,
distribuidos entre un fluido que se mueve, llamado
la fase móvil y una fase estacionaria adyacente.
PROCEDIMIENTOS FÍSICOS:
Destilación: consiste en separar dos líquidos con
diferentes puntos de ebullición por medio del
calentamiento y posterior condensación de las
sustancias. El proceso de la destilación consta de
dos fases: la primera en la cual el líquido pasa a
vapor, y la segunda en la cual el vapor se condensa
y pasa nuevamente a líquido. La destilación puede
ser:
a. Simple, si la muestra contiene un único
componente volátil que se desea separar.
b. Fraccionada, si la muestra contienen dos o
más componentes volátiles que se separan
mediante una serie de vaporizacionescondensaciones en una misma operación.
PROCEDIMIENTOS MECÁNICOS:
Filtración: consiste en separar los componentes de
una mezcla de dos fases: sólida y líquida, utilizando
una membrana permeable llamada medio filtrante,
a través de la cual se hace pasar la mezcla; la fase
líquida pasa a través de la membrana y la fase
sólida queda retenida en ella.
Evaporación: consiste en separar los componentes
de una mezcla de un sólido disuelto en un líquido.
La evaporación se realiza en recipientes de poco
fondo y mucha superficie, tales como cápsulas de
porcelana, cristalizadores, etc.
Tamizado: consiste en separar una mezcla de
materiales sólidos de tamaños diferentes, por
ejemplo granos de caraota y arena empleando un
tamiz (colador). Los granos de arena pasan a través
del tamiz y los granos de caraota quedan retenidos.
Cristalización: consiste en purificar una sustancia
sólida; esto se realiza disolviendo el sólido en un
disolvente caliente en el cual los contaminantes no
sean solubles; luego se filtra en caliente para
eliminar las impurezas y después se deja enfriar el
líquido lentamente hasta que se formen los
cristales.
Imantación: consiste en separar con un imán los
componentes de una mezcla de un material
magnético y otro que no lo es. Por ejemplo: separar
las limaduras de hierro que se hallen mezcladas con
azufre en polvo.
49
al fondo del recipiente. Si se trata de dos líquidos se
coloca la mezcla en un embudo de decantación, se
deja reposar y el líquido más denso queda en la
parte inferior del embudo.
Centrifugación: consiste en la separación de
materiales de diferentes densidades que componen
una mezcla. Para esto se coloca la mezcla dentro de
un aparato llamado centrífuga, la cual tienen un
movimiento de rotación constante y rápido, lo cual
hace que las partículas de mayor densidad vayan al
fondo y las más livianas queden en la parte
superior.
Decantación: Se utiliza para separar dos líquidos
con diferentes densidades o una mezcla constituida
por un sólido insoluble en un líquido. Si tenemos
una mezcla de sólido y un líquido que no disuelve
dicho sólido, se deja reposar la mezcla y el sólido va
LA ENERGÍA
La energía es una propiedad asociada a los objetos y sustancias y se manifiesta en las transformaciones que
ocurren en la naturaleza. La energía se manifiesta en los cambios físicos, por ejemplo, al elevar un objeto,
transportarlo, deformarlo o calentarlo. La energía está presente también en los cambios químicos, como al
quemar un trozo de madera o en la descomposición de agua mediante la corriente eléctrica. La energía es una
magnitud cuya unidad de medida en el S.I. es el julio (J).
Se conocen dos clases de energía: La energía potencial y energía cinética.
ENERGÍA POTENCIAL
Es la energía que se encuentra almacenada en un
cuerpo. Por ejemplo la que contienen los alimentos,
el petróleo, el agua en reposo, entre otros.
transformación de sustancias químicas que
contienen los alimentos o elementos, posibilita
mover objetos o generar otro tipo de energía.
Energía hidráulica: Es la transformación de la
energía del movimiento del agua, generando la
electricidad
llamada
también
energía
hidroeléctrica. Esta energía se logra pasando una
corriente de agua a través de una turbina o motor.
La cantidad de energía hidroeléctrica depende de la
cantidad y velocidad del agua que circula por la
turbina.
ENERGÍA CINÉTICA
Es la que se origina con el movimiento de un
cuerpo. La energía potencial con el movimiento se
transforma en energía cinética, por eso se reconoce
como energía del movimiento. Por ejemplo cuando
se corre o camina, la energía potencial almacenada
en los músculos se transforma en energía cinética,
en un carro la energía de la gasolina al hacer
combustión se transforma en movimiento.
Energía nuclear: Es la energía más novedosa, fue
descubierta en el siglo pasado. Se origina del
tratamiento químico o físico de los elementos
naturales que poseen radioactividad como el
uranio, el plutonio. Sus átomos son mezclados con
algunas sustancias químicas que le provocan una
reacción química, llamada reacción nuclear y
liberan gran cantidad de energía.
TIPOS DE ENERGÍAS
Energía química: Es la energía acumulada en los
alimentos y en los combustibles. Se produce por la
50
c) La acústica: en esta parte estudiamos las
propiedades de las ondas que se propagan
en un medio material, por ejemplo las
ondas formadas en una cuerda o en la
superficie del agua, aquí además se
estudian los fenómenos audibles o
sonoros.
Energía luminosa: Es la energía que contiene la luz,
está muy relacionada con otros tipos de energía
como la calórica y la química. Por ejemplo, el sol es
una fuente de energía luminosa, pero no la única.
También la electricidad, las luciérnagas y los
cocuyos iluminan al transformar la energía química
de sus cuerpos en energía luminosa, así mismo los
rayos y otros.
d) La óptica: es la parte de la física que
estudia
los
fenómenos
visibles
relacionados con la luz. La formación de
nuestra imagen en un espejo, la
observación de un objeto distante atreves
de un lente, la descomposición de la luz
blanca en una gama de colores atreves de
un prisma, etc. Son todos fenómenos
ópticos.
Energía sonora: Se produce con la vibración o el
movimiento de un objeto, que hace vibrar también
el aire que lo rodea y esa vibración se transforma
en impulsos eléctricos que en el cerebro se
interpretan como sonidos.
LA FÍSICA
La Física es la ciencia que estudia la naturaleza en
el sentido más amplio. Las propiedades de la
materia, la energía, el tiempo, el espacio y sus
interacciones. La Física estudia por lo tanto un
amplio rango de campos y fenómenos naturales,
desde las partículas subatómicas hasta la formación
y evolución del Universo así como multitud de
fenómenos naturales cotidianos.
Las ramas de la física, son:
a) La mecánica: rama de la física que estudia
los fenómenos relacionados con el
movimiento de los cuerpos. De manera que
cuando estudiamos el movimiento de caída
de un cuerpo, el movimiento de los
planetas, el choque de dos automóviles
estamos
hablando
de
fenómenos
mecánicos.
e) La electricidad: en esta rama de la física se
incluyen todos los fenómenos eléctricos y
magnéticos. De modo que se estudian aquí
las atracciones y repulsiones entre cuerpos
electrizados, el funcionamiento de los
diversos
electrodomésticos,
las
propiedades del imán, la producción de un
relámpago en una tempestad, etc.
f)
b) Termodinámica: como su nombre lo indica
esta rama de la física estudia los
fenómenos térmicos. La variación de
temperatura de un cuerpo, la fusión de un
elemento, la dilatación de un cuerpo
caliente, etc.
51
La física moderna: Esta parte abarca
desarrollo que alcanzo la física durante
siglo XX, incluyendo el estudio de
estructura del átomo, del fenómeno de
radioactividad, de la teoría de
relatividad de Einstein, etc.
el
el
la
la
la